nära
Välj din webbplats
Global
Sociala medier
Till skillnad från enkla öppningar (som bara styr strålstorleken) fungerar dessa plattor som strukturella element i optiska system, vilket ger en stel plattform för strålmanipulation samtidigt som inriktningen bibehålls. De finns i ett brett utbud av material för att matcha applikationsbehoven: smält kiseldioxid (för UV-NIR-transparens, 190-2500 nm), N-BK7 (kostnadseffektivt synligt-NIR, 400-2000 nm) och specialiserade metaller som titan (för reflekterande eller högtemperaturapplikationer). Typiska konfigurationer inkluderar 3-5 mm diameter hål med ±0,1 mm toleranser—storlekar som valts för att rymma vanliga laserstrålediametrar (1-4 mm) samtidigt som strålklippningen minimeras. Hålets position kan anpassas helt: centrerad (för koaxialstrålbanor), off-axel (för strålförskjutning) eller i arrayer (för multi-beam system), vilket gör dem lämpliga för olika inställningar från laboratorieinterferometrar till industriella lasermaskiner.
Precisionshålbearbetning för minimal strålförvrängning : Standardhåldiametrar på 3 mm och 5 mm borras med laserablation (för glassubstrat) eller CNC-fräsning (för metallsubstrat), vilket resulterar i ultrarena kanter (gradhöjd <3 µm) och hög cirkuläritet (<0,01 mm avvikelse från perfekt cirkel). Denna precision säkerställer att hålet fungerar som en ren bländare och undviker strålspridning (spridningsförlust <0,5%) som skulle försämra bildkvaliteten eller mätnoggrannheten. Anpassade hålstorlekar (0,1 mm till 20 mm) finns tillgängliga, med laserborrning som möjliggör mindre hål (<1 mm) och CNC-fräsning för större, tjockare plåtar (>10 mm tjocklek).
Olika materialalternativ anpassade efter våglängd och miljö :
Fused Silica : Idealisk för UV (190-380 nm) och högeffektapplikationer, med hög transmittans (>90 % vid 300 nm) och laserskadamotstånd (LIDT >10 J/cm² vid 355 nm, 10 ns pulser). Dess låga termiska expansion (0,55 × 10⁻⁶ /°C) gör den lämplig för temperaturstabila system.
N-BK7 : Kostnadseffektivt för synligt-NIR (400-2000 nm), med transmittans (>92 % vid 550 nm) och god mekanisk hållfasthet (Youngs modul 82 GPa). Idealisk för allmänna inställningar som strålkombinatorer.
Titan : Används för reflekterande eller högtemperaturapplikationer, med hög reflektans (>85 % vid 1064 nm) och termiskt motstånd (driftstemperatur upp till 300°C). Dess korrosionsbeständighet (beständig mot saltvatten och syror) gör den lämplig för marina eller industriella miljöer.
Optisk ytkvalitet för låg spridning : Glasplattor har en 60-40 skrapgrävande ytfinish (enligt MIL-PRF-13830B standarder), vilket innebär att inga repor djupare än 60 µm eller gräver (gropar) större än 40 µm. Detta minimerar ljusspridning (spridningsförlust <1 % vid 550 nm), avgörande för bildbehandlingssystem där ströljus minskar kontrasten. Metallplattor (t.ex. titan) har en matt yta (Ra <1 µm) för att minska bländning vid reflekterande applikationer.
Snäva dimensionstoleranser för uppriktning : Tjocklekstoleransen är ±0,1 mm (t.ex. 5 mm tjock platta ±0,1 mm), vilket säkerställer en konsekvent strålvägslängd över flera plattor i ett system. Parallelliteten mellan de två plana ytorna är ≤5 bågminuter (0,083°), vilket förhindrar strållutning (lutning <0,1°) som skulle felinrikta nedströmskomponenter. För högprecisionssystem (t.ex. interferometrar) kan parallelliteten dras åt till ≤1 bågminut (0,017°) .
Anpassade konfigurationer för speciella behov : Utöver standardkonstruktioner med ett hål, kan plåtar tillverkas med flera hål (uppsättningar av 2-100 hål) för system med flera strålar (t.ex. laserutskrift). Kantbehandlingar inkluderar avfasning (45° vinklar, 0,5 mm bredd) för att förhindra flisning under montering och svartanodisering (för metallplåtar) för att minska ströljus. Beläggningar finns också tillgängliga: AR-beläggningar (för glasplattor, <0,5 % reflektans per yta) för att öka transmissionen, eller högreflekterande (HR) beläggningar (för metallplåtar, >95 % reflektans) för strålstyrning.
Strålkombination och -delning : Möjliggör koaxiell överföring av flera laserstrålar i spektroskopi och laserbehandlingssystem. Till exempel, i en Raman-spektroskopi-uppställning, kombinerar en smält kiseldioxidplatta med ett 3 mm hål excitationslasern (532 nm, som passerar genom hålet) och det uppsamlade Raman-spridda ljuset (reflekteras från plattans AR-belagda yta), och riktar båda till en detektor. Denna koaxiala design minskar systemstorleken med 50 % jämfört med off-axis combiners.
Vågplattaintegrering i polarisationssystem : Tillåt returstrålbanor i polarisationskänsliga inställningar (t.ex. ellipsometrar, polarimetrar) där vågplattor används för att manipulera polarisation. En platta med ett centrerat hål är monterad bakom en vågplatta: den infallande strålen passerar genom hålet och vågplattan, reflekteras från ett prov och återvänder genom vågplattan – plattans plana yta reflekterar sedan strålen till en detektor, vilket undviker behovet av en separat spegel.
Optisk filtrering och bländarkontroll : Kombinera bländarekontroll med våglängdsval när du använder färgat glassubstrat (t.ex. Schott BG39 för IR-blockering). Till exempel fungerar en BG39-glasplatta med ett 4 mm hål som både ett IR-filter (blockerar >99 % av ljuset >1100 nm) och en bländare (begränsar strålens diameter till 4 mm), som används i synliga bildsystem för att minska termiskt brus från IR-ljus.
Systeminriktning och referensmarkörer : Fungerar som referensmål i komplexa optiska sammansättningar (t.ex. teleskopsystem, laserspårare) för att kalibrera komponentpositioner. En platta med ett hål utanför axeln (5 mm förskjutning) är monterad som en fast referens – lasrar är inriktade för att passera genom hålet, vilket säkerställer att alla komponenter är placerade inom ±0,01 mm från deras designplats. Detta minskar inriktningstiden med 30-40 % jämfört med att använda flera referensspeglar .
Medicinsk utrustning och minimalt invasiv kirurgi : Underlätta laserleverans och bildbehandling i endoskopiska system (t.ex. laparoskopisk kirurgi). En titanplatta med ett 2 mm hål är integrerad i endoskopspetsen: hålet levererar den kirurgiska lasern (1064 nm) till vävnaden, medan plattans reflekterande yta kanaliserar bildljus (400-700 nm) tillbaka till kameran. Titanets biokompatibilitet (uppfyller ISO 10993-standarderna) garanterar säkerhet för användning i kroppen.
Materialvalet beror på våglängdstransparens och applikationskrav:
UV (190-380 nm) : UV-klassad smält kiseldioxid är det enda valet, eftersom den sänder >90 % av UV-ljus—N-BK7 absorberar >50 % av UV-ljus <300 nm. Smält kiseldioxid motstår också UV-inducerad gulning (ett vanligt problem med andra glasögon).
Synligt (400-700 nm) : N-BK7 är kostnadseffektiv och överför >92 % av synligt ljus, vilket gör den idealisk för allmänt bruk. För synliga lasrar med hög effekt (t.ex. 532 nm, 10 W), är smält kisel att föredra för dess högre LIDT (>10 J/cm² mot 5 J/cm² för N-BK7).
NIR (700-2500 nm) : Fuserad kiseldioxid (transmittans >90 % upp till 2500 nm) eller germanium (för mid-IR, 2-14 µm, transmittans >40 % vid 10 µm) används. Infraröd är ogenomskinlig i synligt ljus, så det kräver IR-inriktningsverktyg.
Reflekterande applikationer (valfri våglängd) : Titan (reflektans >85 % 400-2000 nm) eller aluminiumbelagt glas (reflektans >90 % synligt-NIR) är lämpliga – titan ger bättre korrosionsbeständighet för utomhusbruk.
Centrerade hål (hålaxel = plattans optiska axel) bibehåller koaxiala strålbanor, utan sidoförskjutning. Hål utanför axeln introducerar sidoförskjutning (Δx), beräknat som: Δx = Hålförskjutning × sin(θ), där θ är strålens infallsvinkel i förhållande till plattans normal. Till exempel, en platta med en 5 mm förskjutning och θ=10°: Δx = 5 × sin(10°) ≈ 0,87 mm. Denna förskjutning är avsiktlig i system som beam shifters, där plattan flyttar strålen utan att ändra dess riktning. För att undvika oavsiktlig felinställning måste hål utanför axeln ha förskjutningstolerans ±0,05 mm – större toleranser (±0,1 mm) kan orsaka Δx-variationer på 0,017 mm, vilket kan felinrikta system med små balk (<1 mm diameter) .
