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DataRay光斑分析儀采樣器

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更新時間：2024-02-25 12:42:02瀏覽次數(shù)：131次

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深圳維爾克斯光電有限公司

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產(chǎn)品簡介

在測量聚焦光斑時，光斑分析儀衰減片無法承受太大功率密度光束，通過聯(lián)用兩個或以上個PPBS，可以將幾千瓦的光束衰減至1%~1‰量級的安全功率，四種材質(zhì)的PPBS衰減程度0.01％~3.75％、波長范圍190nm~16000nm。DataRay還提供PPBS配套使用的光束采樣器、ND濾光片、可變衰減器、光阱等配件。

詳細(xì)介紹

光束衰減器，應(yīng)用于光斑分析的偏振光束采樣器及配件

偏振光束采樣器（Polarization Preserving Beam Sampler，PPBS）將對高功率光束的部分進行采樣，用于原始功率密度光束會損壞測量儀器或標(biāo)準(zhǔn)吸收ND濾光片的光束衰減器測量應(yīng)用。DataRay光束采樣器對來自兩個正交楔形窗口的反射進行采樣，以降低高強度光至安全功率，同時保持輸入光束的原始偏振，并消除來自每個空氣-玻璃界面的多次反射的影響。光斑分析儀衰減器用于光斑分析儀，DataRay還提供各種光斑分析儀和光斑分析儀配件，涵蓋光束衰減、光學(xué)器件、平移平臺、UV 和 IR 轉(zhuǎn)換器等產(chǎn)品。有關(guān)DataRay光束采樣器配件的更多信息，請與我們聯(lián)系。

工作原理

偏振光束采樣器DataRay由一對玻璃窗組成，每個玻璃窗傳輸將丟棄或捕獲光阱（BeamTrap）中的輸入光束的大部分能量，并在每個窗表面反射輸入光束的小部分能量進行測量。每個窗口會發(fā)生兩次反射，每個曲面一次，最終有4個波束從輸出面離開聚焦光斑分析儀采樣器。每個窗口個表面反射的結(jié)果是輸出光束。離開光束衰減器的另外三個光束由于窗口的楔形設(shè)計移位，而不會撞擊光束輪廓儀的成像區(qū)域。在DataRay光束采樣器說明討論中的原始光束、中間光束和采樣光束，指的是每個窗口表面反射形成的光束路徑的不同位置。

偏振光束采樣器DataRay

使用注意

請注意離開DataRay光束采樣器的高功率光束。操作前請查看光束衰減器使用手冊。使用任何功率的激光器時，務(wù)必遵守ANSI 2135.1激光器安全協(xié)議。一定要了解光線的路徑，包括通過玻璃表面的每一次反射/透射。聚焦光斑分析儀采樣器將具有三個釋放激光輻射的孔徑：殘余1、殘余2和輸出。大部分能量通過殘余面1離開。預(yù)計99%的光束功率將通過殘余1，殘余2的輸出可能小于1%或高達(dá)50%，這取決于DataRay光斑分析儀采樣器材料、波長和輸入偏振。要注意處于高溫狀態(tài)的光阱或任何其他吸收能量的元件。

光束衰減

由于采樣光束是每個玻璃楔（Wedge）中個表面反射的結(jié)果，因此光束衰減器是根據(jù)菲涅耳反射方程計算光束衰減的。每個表面的激光反射強度取決于波長、偏振、折射率和入射角。由于兩個反射是正交的，偏振的凈效應(yīng)被抵消（見偏振保護部分）。假設(shè)光束垂直入射到聚焦光斑分析儀采樣器的輸入面，因此采樣光束輸出百分比僅取決于激光器的波長和楔的材料。衰減由通過反射鏡的透射和通過ND-2衰減片的透射共同計算。下圖顯示了具有平均偏振的光束的采樣百分比和光密度與波長的關(guān)系。由于入射角只有10度，偏振光束的衰減不顯著。測試數(shù)據(jù)波長范圍：UVFS波長范圍190nm~2100nm，CaF2波長范圍為200nm~8000nm，ZnSe波長范圍500nm~16025nm，BaF2波長范圍200nm~11000nm。關(guān)于特定波長衰減值具體的數(shù)據(jù)可聯(lián)系客服獲取，下表是輸入波長1064nm，輸入功率500mW時的數(shù)據(jù)。

型號	波長	采樣比	光密度	輸出功率
PPBS-FS	1064	0.0515%	3.29	0.257
PPBS-CaF2	1064	0.0425%	3.37	0.212
PPBS-ZnSe	1064	2.5460%	1.59	12.730
PPBS-BaF2	1064	0.0604%	3.22	0.302

偏振保留

激光器的輸出通常是偏振光束，有時保持這種偏振對于光束輪廓測量很重要。偏振定義了電場振蕩的方向。為了簡化這種解釋，我們將考慮線性偏振光，其中電場沿著傳播方向被限制在單個平面內(nèi)。

s和p偏振。光束的偏振方向可以分為兩個矢量分量。這些有時被表示為X和Y分量，例如，99%X偏振光束的電場將在水平面內(nèi)振蕩。但是，當(dāng)考慮偏振如何影響表面反射時，將偏振方向與入射平面聯(lián)系起來較為方便的。

從反射表面反射的激光入射平面

平行于入射平面振蕩的電場分量稱為p偏振分量（德語單詞parallel）。垂直于入射平面振蕩的電場分量稱為s偏振分量（德語單詞senkrecht表示垂直）。根據(jù)菲涅爾方程，以一定角度入射到表面上的s偏振光將比p偏振光反射更多。這意味著，任何對光束的單個反射進行采樣的衰減器都會改變光束的偏振。DataRay光斑分析儀采樣器對兩個正交反射進行采樣，這抵消了偏振修正效應(yīng)。

多重反射

來自PPBS的采樣光束是來自每個玻璃楔的表面反射的結(jié)果。然而，由于在每個空氣-玻璃界面處都會發(fā)生反射，因此實際上有四個光束離開DataRay光斑分析儀采樣器的輸出面。

DataRay光斑分析儀采樣器中的玻璃光學(xué)器件設(shè)計為3°楔形角，既消除了光學(xué)干涉標(biāo)準(zhǔn)具效應(yīng)，又抵消了背面的額外反射。楔角越大，多次反射之間的偏移和角度就越大。0.5°的楔角將導(dǎo)致額外的反射干擾測量。PPBS使用3°楔角，使反射偏移到傳感器區(qū)域外。相機也可以安裝在離PPBS更遠(yuǎn)的地方，這樣多個反射可以偏移更大的距離。注意這些雜散反射；它們將具有與采樣光束大致相同的功率。

光束衰減配件

Compact Beam Sampler(CBS) 緊湊型光束采樣器

反射式緊湊型光束采樣器，帶 C螺紋接口。DataRay反射衰減器透射率0.01%，入射功率可達(dá)200 W。在處理從 CBS 前表面反射的大于99%的入射光束時，用戶須注意安全。

緊湊型光束采樣器（CBS）對大功率光束進行小部分采樣，用于短工作距離測量應(yīng)用，否則原始光束的功率密度會損壞測量儀器或標(biāo)準(zhǔn)吸收ND濾光片。CBS通過高損傷閾值傾斜反射鏡對傳輸進行采樣，以安全地降低高強度光的功率。粘貼在反射鏡背面的ND濾光片消除了多次反射產(chǎn)生的不必要的干涉效應(yīng)。

操作方法

緊湊型光束采樣器由玻璃基板上的高反射率電介質(zhì)反射器組成，玻璃基板與ND2吸收濾光片光學(xué)粘合，并與光軸成10度角安裝。折射率匹配的ND濾波器抑制傳輸能量上的干涉條紋。>99%的輸入能量從鏡面反射到一個方向，該方向取決于擰到光束輪廓儀上并調(diào)整滾花鎖環(huán)后CBS的最終旋轉(zhuǎn)方向。一小部分光束通過反射鏡和ND濾光片傳輸?shù)焦馐喞獌x。這種設(shè)計允許在非常短的光學(xué)長度內(nèi)處理大量的功率。用戶必須考慮在20度反射的光束如何與入射光束及其光學(xué)器件/支架/實驗室環(huán)境相互作用。

產(chǎn)品特點

采樣率：0.01%

可用50W BeamTrap

可用立柱安裝套件

C接口ND 衰減片組（0.5 至 5）

光束衰減在許多光束分析應(yīng)用中是必需的環(huán)節(jié)。中性密度濾光片也稱為衰減片，是衰減光源的最直接的方法。DataRay光斑分析儀衰減器提供三種不同類型的ND濾光片，每種DataRay ND濾光片適用于不同的波長范圍。每種類型的衰減片提供不同的衰減程度。有些衰減片有多種尺寸，有些DataRay ND濾光片有不同的外殼。

DataRay ND濾光片（Neutral Density），中性密度濾光片組一套有六個型號（ND 0.5、1、2、3、4、5），可安裝在 C 接口螺紋可堆疊支架上，適用于大多數(shù) WinCamD 和 BladeCam 光斑分析相機。包括帶有對齊目標(biāo)的caps。衰減片安裝在與軸線成 3° 的位置。ND 值為 675 nm。透射曲線見下列圖表。

接口適配

DataRay NDL螺紋接口并不常見。DataRay也銷售從NDL螺紋轉(zhuǎn)換為C型安裝的適配器（ADAPTER-NDL-EX-CM-IN、ADAPTER-CM-EX-NDL-IN）。如果您有需要特定濾光片的應(yīng)用，DataRay可以在濾光片支架中安裝任何1“或0.875"的濾光片，也可以購買空的濾光片支架。DataRay還可以為大多數(shù)濾光片類型定制非標(biāo)準(zhǔn)ND值。幾乎所有DataRay的相機系統(tǒng)都配有ND濾鏡。如果需要訂購額外的濾光片，可以聯(lián)系客服了解具體的型號。

BeamTrap（光阱）

DataRay光阱是在光學(xué)實驗中常用的安全工具，用于光學(xué)系統(tǒng)吸收入射激光。DataRay光阱承受激光功率可達(dá) 50W，孔徑 19 mm。

Variable Attenuator 可變衰減器

DataRay可變衰減器是一種可以調(diào)節(jié)光束衰減程度的衰減器，搭配ND濾光片可以調(diào)節(jié)輸入光的強度，4x4 位置輪，93 dB 光學(xué)動態(tài)范圍，350 至 2200 nm。值：1 W/cm2，100 mJ/cm2。可變衰減臺規(guī)格如下圖所示。

產(chǎn)品特點

可用連接適配器

消除雜散光

可變光軸高度

三個安裝孔