lähellä
Valitse sivustosi
Globaali
Sosiaalinen media
Toisin kuin peilit (jotka vaativat tarkan kallistuksen taipumakulman säätämiseksi), kiilaprismat tarjoavat säädettävän palkinohjauksen: Yhden prisman kiertäminen muuttaa taipumissuuntaa, kun taas kaksi prismaa (pyörivässä kiinnikkeessä) mahdollistaa jatkuvan 360 ° säteen ohjauksen. Taipumiskulma määritetään prisman kiilakulmalla (kahden pinnan välinen kulma) ja taitekerroin - pienet kiilakulmat (esim. 1 °) tuottavat pienempiä taipumia (esim. ~ 0,5 ° BK7: lle), kun taas suuret kiilakulmat (esim. 30 °) tuottaa suurempia taipumituksia (esim. ~ 15 ° BK7). Kiilaprismamme tuottavat taipuman tarkkuuden <0,1 °, mikä tekee niistä välttämättömiä laserjärjestelmien, optisten penkkien ja teollisuusskannerien kohdistamiseen.
Materiaalivalinnat : Schott Glass (BK7 näkyvien alueiden sovelluksiin, 400-700 nm, kustannustehokas yleiskäyttöön), sulatettu piidioksidi (UV- ja NIR-lähetys, 185-2100 nm, alhainen lämmönlaajennus tarkkuusjärjestelmille) ja ZNSE (IR-puolivälissä, 2-12 μm, ihanteellinen samanaikaisesti laskennoille). BK7: tä käytetään kuluttajasovelluksissa (esim. Laser -osoittimissa), sulatettua piidioksidia UV -kovetus- tai NIR -kuitulasereissa ja ZNSE teollisuusyhteistyöjärjestelmissä (10,6 μm aallonpituus). Jokainen materiaali valitaan sen spektrin yhteensopivuudesta ja taipuma suorituskyvystä - esimerkiksi ZNSE: n korkea taitekerroin (n = 2,402) tuottaa suurempia taipumia tietylle kiilakulmalle kuin BK7 (n = 1,5168).
Taipumaiset ominaisuudet : Yksittäiset prismat tarjoavat 0,74 ° - 25 ° taipuman kiilakulmasta ja materiaalista riippuen:
1 ° kiilakulma (BK7): ~ 0,74 ° taipuma.
5 ° kiilakulma (BK7): ~ 3,7 ° taipuma.
30 ° kiilakulma (Znse): ~ 25 ° taipuma.
Parilliset järjestelmät (kaksi pyörivään häkkiin asennettua prismaa) saavuttavat 360 ° ohjauksen kiertämällä prismit vastakkaisiin suuntiin - yhden prisman yhdistäminen 90 ° myötäpäivään ja toinen 90 ° vastapäivään taipuman suunnasta 180 °: lla. Tämä joustavuus tekee parillisista prismoista ihanteellisen dynaamisiin sovelluksiin, kuten laserskannaukseen.
Optinen tarkkuus : kulmatoleranssi <2 kaarisekuntia (varmistaa yhdenmukaisen taipumakulman säteen yli), pinnan laatu 20-10 (vakioluokka, sopii useimpiin teollisiin sovelluksiin) ja tasaisuuden PV <1/10λ (632,8 nm: n lämpötilassa, minimoivat aallonpisteen vääristymät). Kaksi pintaa on kiillotettu <1 kaarisekunnin rinnakkaisuuteen, varmistamalla, että kiilakulma on tasainen - jopa 1 kaarisekunnin vaihtelu kiilakulmassa voi aiheuttaa 0,00028 °: n taipumisvirheen, jota ei voida hyväksyä tarkkuuden kohdistamiseksi. Suuritehoisilla lasereilla prismat, joilla on 10-5 pinnan laatua, on saatavana sironta.
Asennusvaihtoehdot : Saatavana luovuttamaton (mukautettu integrointi optisiin järjestelmiin) tai 360 ° pyöritetyissä häkeissä (alumiini tai ruostumattomasta teräksestä valmistettu pidikkeet lukitussarjaruuveilla). Pyöritettävät häkit mahdollistavat taipumissuunnan tarkan säädön kulmamerkinnöillä (0-360 °) toistettavaa sijaintia varten. Jotkut häkit sisältävät hienosäätö nuppeja (0,1 ° resoluutiolla) erittäin varovaista kohdistusta varten-kriittiset laboratoriosovelluksille, kuten interferometria. Teollisuuskäyttöön vedenpitäviä ja pölynpitäviä häkkejä on saatavana prismien suojaamiseksi ankarissa ympäristöissä.
Pinnoitusliuokset : AR -pinnoitteet vähentävät pinnan heijastuksia <0,5%: iin pintaa kohti (näkyvä) tai <1% (IR/UV). Tiettyihin aallonpituuksiin räätälöidyt Esimerkiksi:
Näkyvät AR-pinnoitteet (400-700 nm) BK7-prismille laserosoittimissa.
UV AR -pinnoitteet (248-400 nm) sulautuneille piidioksidiprismeille UV-kovetuksessa.
Ir AR -pinnoitteet (10,6 μm) ZnSE -prismeille co₂ -lasereissa.
Mustatut reunat (matta musta pinnoite) tukahduttavat kulkeva valo (kulkuvalo <0,5%), estäen häiriöitä muihin optisiin komponentteihin. Suuritehoisille lasereille käytetään suuren vino-kynnysarvoa (HDT) AR-pinnoitteita (dielektrisiä päällysteitä) kestämään pulssienergioita 1J/cm⊃2: een asti; .
Kiilaprismat ovat kriittisiä:
Suunnittelu : Laser -skannerien säätäminen 3D -mallinnukseen (historiallisten rakennusten arkkitehtoninen skannaus, jossa prisma ohjaa laseria yksityiskohtaisten pintojen kaappaamiseksi) ja ulottuvuuden tarkastukseen (puolijohdekiekkojen tarkastus, jossa prisma kohdistaa laserin kiekkojen reunan kanssa). 3D -skannerit käyttävät parillisia kiilaprismejä 360 °: n skannauksen saavuttamiseen, kaappaamalla rakennuksen jokainen kulma <0,1 mm: n resoluutiolla. Kiekkojen tarkastusjärjestelmät käyttävät pieniä (5-10 mm) sulatettuja piidioksidiprismoja laserin kohdistamiseksi, varmistaen, että vikojen (esim. Naarmu) havaitaan niin pieniä kuin 1 μm.
Puolustus : Ohjauspalkit kohdistamisjärjestelmissä (hävittäjälaserikohdistamispalot, joissa prisma säätää säteen liikkuvien kohteiden seuraamiseksi) ja adaptiivisen optiikan (teleskoopit, joissa prisma korjaa ilmakehän vääristymiä). Kohdentavat palkot käyttävät nopeaa pyörivää kiilaprismaa seurataksesi kohteita, jotka liikkuvat nopeudella 1000 km/h, ja taipuman säätöjen kanssa tehdään millisekunnissa. Adaptiiviset optiikkajärjestelmät käyttävät useita kiilaprismia aallonrintamavirheiden korjaamiseen, parantaen teleskoopin kuvan resoluutiota 50%.
Tutkimus : Kevyiden polkujen hallinta interferometrien (tarkkuuden pituuden mittaus, jossa prisma säätää yhden säteen polun pituutta häiriöiden häiriöiden luomiseksi) ja optisten pinsetit (pienten hiukkasten manipulointi, kuten solut, joissa prisma ohjaa laserin tarttumaan ja siirtämään hiukkasia). Interferometrit käyttävät kiilaprismia hienosäätääkseen polun pituuseroja (alas 1 nm), mikä mahdollistaa etäisyyksien mittaamisen atomi-mittakaavan tarkkuuden kanssa. Optiset pinsettit käyttävät parillisia prismoja lasersäteen ohjaamiseen, jolloin tutkijat voivat liikuttaa soluja tai nanohiukkasia, joiden tarkkuudella on <1μM.
K: Kuinka taipumakulma lasketaan?
V: Pienille kiilakulmille (α <10 °) taipumiskulmaa (Δ) lähentää kaavalla: Δ = (n - 1) × α, missä n on prisman taitekerroin ja α on kiilakulma (dugreesissa). Tämä likiarvo on tarkka 1%: n sisällä pienille kulmille. Suurempiin kulmiin vaaditaan täysi taitekerroksen kaava (käyttämällä Snellin lakia):
Laske taittumiskulma ensimmäisellä kasvolla: n₁ × sin (θ₁) = n₂ × sin (θ₂), missä n₁ = 1 (ilma), θ₁ = α (tapahtumakulma), n₂ = n (prisma).
Laske tapauskulma toisessa pinta -alassa: θ₃ = α - θ₂.
Laske taipumakulma: Δ = θ₁ + θ₄ - α, missä θ₄ on taitekulma toisella pinnalla (n₂ × sin (θ₃) = n₁ × sin (θ₄)).
Esimerkki: BK7 -prisma (n = 1,5168) α = 5 °: lla:
Pienen kulman likiarvo: Δ ≈ (1,5168 - 1) × 5 ≈ 2,584 °.
Täydellinen laskenta: Δ ≈ 2,6 °, hyvin lähellä likiarvoa.
K: Mikä on parillisten kiilaprismien etu?
V: Parilliset kiilaprismat tarjoavat kaksi keskeistä etua yksittäisiin priskoihin nähden:
360 ° Palkin ohjaus : Kahden prisman pyöriminen vastakkaisiin suuntiin (esim. Yksi myötäpäivään, yksi vastapäivään) muuttaa taipumissuuntaa muuttamatta taipumakulmaa. Esimerkiksi molempien prismien kiertäminen 45 ° vastakkaisiin suuntiin siirtää taipumissuunta 90 °: lla pitäen δ vakiona. Tämä on mahdotonta yhdellä prismalla, joka voi muuttaa suuntaa vain pyörittämällä koko prismaa (joka myös muuttaa esiintymiskulmaa, muuttaen δ).
Muuttuva taipumakulma : Prismien pyöriminen samaan suuntaan muuttaa tehokasta kiilakulmaa - roikkuu molemmat 30 ° samaan suuntaan kaksinkertaistaa pienten kulmien tehokkaan kiilakulman (ja siten Δ). Tämä mahdollistaa taipumakulman dynaamisen säätämisen, mikä tekee parillisista prismoista ihanteelliset sovelluksille, kuten laserskannaus, missä δ: n on muutettava reaaliajassa.
K: Voivatko he käsitellä suuritehoisia lasereita?
V: Kyllä, kun se on valmistettu lämmönkestävistä materiaaleista ja päällystetty HDT-pinnoitteilla. Tärkeimmät näkökohdat ovat:
Materiaali : Safiiri tai Znse ovat parempia:
Sapphire: Käsittelee CW -laservoimia jopa 1 kW/cm² Näkyvällä alueella korkea lämmönjohtavuus (46 W/m · K) hajottaa lämpöä.
Znse: Käsittelee jopa 5 kW/cm² IR-puolivälissä (10,6 μm), ihanteellinen lasereille.
Pinnoitteet : HDT -dielektrisissä AR -pinnoitteissa (metallipinnoitteiden sijasta) on vauriokynnyksiä> 10 kW/cm² CW -lasereille ja> 1J/cm² Pulssilasereille (esim. Femtosekunnin laserit).
Jäähdytys : Erittäin korkeat voimakkaat sovellukset (esim. 10 kW+ teollisuuslaserit) vesijäähdytteisiä kiinnikkeitä käytetään kuumuuden häviämiseen, estäen prismavaurioita. Esimerkiksi vesijäähdytteinen Znse Wedge -prisma pystyy käsittelemään 20 kW: n laservoimaa ilman ylikuumenemista.
