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Reflective optics for Non-Visible Lasers

適合紫外線、紅外線及寬頻雷射的光束調節光學產品

 

傳統玻璃光束擴束器深受波長影響

 

反射式光學產品有利於紫外線、紅外線、寬頻及超快雷射

 

反射式光束整型光學產品具備消色差特性,可減少像差

 

以靈活性提供理想定位,適合各種新興雷射技術

紫外線、紅外線、寬頻及超快雷射是各種廣泛應用的必要項目,涵蓋光譜儀、微加工乃至於雷射手術等各種應用。但是,這類不可見波長雷射也更難尋得理想的光束整型光學產品 (如光束擴束器),因為傳統穿透光學產品深受波長影響,可能會導致色散過高。反射式光束整型光學產品可解決以上問題,其採用寬頻消色差設計,可完全消除色像差及球面像差。反射式光束擴束器及反射鏡在成本方面,也低於專為特定不可見波長或廣泛波段所特別設計的產品。

反射式光束擴束器

反射式光束擴束器為經過修改的格里 (Gregorian) 或卡塞格林 (Cassegrain) 反射鏡系統,提供寬頻效能,幾乎沒有色像差及球面像差。這類產品相容於各式各樣的雷射源,其中包括:

  • 紫外線雷射(準分子、Nd:YAG 等等)
  • 紅外線雷射(Nd:YAG、CO2、量子串接等等)
  • 超快雷射(摻鈦藍寶石、光纖等等)
  • 可調諧雷射(摻鈦藍寶石、染料、量子串接等等)

凸面鏡可以將入射光束擴展至凹面鏡,產生更大的平行光束。

Size Comparison of an Ultra-Compact Microscope Objective with a Standard Microscope Objective
圖 1:單片式反射型光束擴束器的曲面鏡可擴展入射雷射光束

對焦反射鏡

諸如離軸拋物面反射鏡 (OAP) 一類的對焦反射鏡也能消除色像差,進而避免穿透型光束調節光學產品的缺點。拋物面反射鏡的另一項優點,就是能夠對焦或平行光線,而不會產生球面像差。OAP 為更大父拋物面反射鏡的側邊區段,因此在焦點附近有更多互動空間,不會破壞光束 (如圖 2 所示)。

Size Comparison of an Ultra-Compact Microscope Objective with a Standard Microscope Objective
圖 2:15° 及 45° OAP 反射鏡圖示

紫外線雷射

紫外線 (UV) 雷射是許多應用的理想選擇,包括雷射微加工、醫療雷射、半導體製程及螢光顯微鏡。許多雷射光學元件應用藉助於較短的紫外線波長,以建立非常小的精準特徵,盡可能減少周邊產生的熱能。紫外線雷射的雷射光斑大小與波長之間直接成比例,空間分辨率高於可見光或紅外線雷射。

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Size Comparison of an Ultra-Compact Microscope Objective with a Standard Microscope Objective

2μm 雷射

2μm 雷射具備獨特的吸收特性,能在生物組織及塑膠建立極小尺度的精確切割,盡可能減少局部熱能。這類吸收特性,使得 2μm 雷射在特定應用的表現優於 1μm 雷射。2μm 雷射適用於包括醫療手術及塑膠加工的高精度應用。

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Size Comparison of an Ultra-Compact Microscope Objective with a Standard Microscope Objective

超快雷射

超快雷射為鎖定模式的雷射,能夠發射飛秒或皮秒的極短脈衝,並具備高峰值功率。由於傅立葉限制 (也稱為能量-時間不確定性),如此短促的脈衝具有寬廣波長光譜,涵蓋相當大的頻寬。這可能在穿透光學產品造成嚴重的色像差,不過反射式光束整型光學產品可搭配使用超快雷射,幾乎沒有色像差問題。

Size Comparison of an Ultra-Compact Microscope Objective with a Standard Microscope Objective

愛特蒙特光學® 的反射式光束調節光學產品

TECHSPEC Monolithic Reflective Beam Expanders (Mark I)

單片式反射型光束擴束器 (標記 I)

以鑽石車削的 TECHSPEC® 單片式反射型光束擴束器 (標記 I),適合用於寬頻或消色差光束擴束及各種不同光源,能將波前畸變降到最低,並採用消色差全反射設計,因此可搭配使用可調諧、紫外線及超快雷射。整合設計元件包括反射平板玻璃、螺紋孔及通孔,有助於大幅簡化安裝及對準作業,且可整合至任何雷射應用中。單片式結構也可確保性能與穩定性,不受溫度變化影響。

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Off-Axis Parabolic First Surface Metal Mirrors

離軸拋物面正面金屬反射鏡

TECHSPEC® 離軸拋物面 (OAP) 金屬反射鏡的表面粗糙度低達 50Å RMS,而且沒有色像差及球面像差。堅固的金屬設計且未使用黏著劑,提供最佳的熱傳導性。OAP 允許無限制地使用焦點,極適合體積精巧的系統設計。以上特色讓 OAP 適用於各種儀表及雷射系統,其中包括 MTF、FLIR、FTIR 及紋影系統,且可搭配紅外線雷射使用,如量子串接雷射等。TECHSPEC® 鑽石車削金屬基材反射鏡供應 15°、30°、45°、60° 或 90° 離軸選項。

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常見問題解答

FAQ  TECHSPEC® 單片式反射型光束擴束器 (標記 I) 提供哪些放大倍率?
TECHSPEC® 單片式反射型光束擴束器 (標記 I) 提供 2X、3X 及 5X 放大倍率。
FAQ  TECHSPEC® 單片式反射型光束擴束器 (標記 I) 提供哪些鍍膜選項?

TECHSPEC® 單片式反射型光束擴束器 (標記 I) 提供增強型鋁、保護型鋁及裸金鍍膜。

FAQ  TECHSPEC® 離軸拋物面反射鏡涵蓋的波長範圍為何?

TECHSPEC® 離軸拋物面反射鏡的波長範圍取決於反射鏡鍍膜,提供保護型鋁、保護型金及裸金等三種不同鍍膜,涵蓋 400nm 至 12000nm 以上。

FAQ  客製離軸拋物面反射鏡應該使用哪些設計參數?

符合成本效益的客製 OAP 必需使用的設計參數包括反射焦距、反射角度、焦點容差,以及反射波前畸變。

資源

應用說明

技術資訊及應用範例包括理論說明、方程式、圖示及其他各項。

UV Optics: Tighter Tolerances and Different Materials
閱讀  

鑽石車削離軸拋物面反射鏡的粗糙度
閱讀  

Metallic Mirror Coatings
閱讀  

Off-Axis Parabolic Mirror Selection Guide
閱讀  

相關頁面

說明相關產品、功能或概念的其他網頁。

鑽石車削
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雷射光學產品
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