(812) 408-81-75
(495) 645-79-05

Ослабитель лазерного пучка

10PMA-1 Ослабитель лазерного пучка

  • Сохраняет состояние поляризации исследуемого излучения
  • Не вносит искажений в волновой фронт
  • Не нарушает стабильность выходной мощности лазера
  • Пригоден для использования в оптике УКИ
  • Механически и оптически стабилен в широком диапазоне температур
  • Прост в эксплуатации и обслуживании, долговечен
  • Имеет возможность модификации для получения более высоких коэффициентов ослабления (103 для базовой модели)
  • Возможно использование с аттенюаторами с переменным коэффициентом ослабления
Цена доступна по запросу на sales@vicon-se.ru

Описание

Возможные применения: в системах измерения пространственных характеристик пучка на основе ПЗС-матриц и датчиков волнового фронта типа Шака-Гартмана, при проведении спектральных измерений с использованием оптических анализаторов спектра, интерферометров типа Физо.

 Принцип действия: входящий пучок, оптическая ось которого ортогональна плоскости входного окна 10PMA-1 (INPUT), падает на поверхность первого клина под углом 45о, и в результате частичного отражения от нее (коэффициент отражения по мощности зависит от состояния поляризации входящего пучка, однако не превышает 0.1) направляется на поверхность второго клина также под углом 45o , при этом плоскости падения взаимно ортогональны. Лазерный пучок,  отраженный от второго клина, направляется на выходное окно 10PMA-1 (SAMPLED BEAM) , его ось ортогональна оси входящего пучка и смещена в поперечном направлении на 15 мм. Лазерное излучение, выходящее из окна RESIDUAL BEAM (ось выходящего пучка составляет угол порядка 5o с осью падающего), содержит свыше 90% энергии падающего пучка. В задачу пользователя входит обеспечение безопасности при работе с ослабителем (установка поглотителей пучка или иных компонент).

Оптические клинья, входящие в состав прибора, изготовлены из высококачественного стекла КУ-1, материала, применяющегося для изготовления выходных окон мощных Nd:YAG лазеров. Основные параметры ослабителя представлены в таблице

Параметр

Величина

Рабочий диапазон длин волн, мкм

0.4 - 2.5

Средний коэффициент ослабления

103

Световой диаметр, мм

17.5

Максимальный размер пучка, мм

15

Материал оптических клиньев

UVFS

Показатель преломления

λ = 532 нм, 1.4607

 

λ = 1064 нм, 1.4496

Сочетание обсуждаемого ослабителя с переменным аттенюатором на основе нейтральных фильтров, например 10WA168, позволит создать систему ослабления лазерного излучения с широким динамическим диапазоном.

Процесс сборки и юстировки[1] лазерных резонаторов сопряжен с необходимостью измерения и контроля различных параметров лазерного излучения. Конкретный набор параметров зависит от режима работы лазерного излучателя (непрерывный режим, импульсный режим) и может включать в себя как пространственные так и временные характеристики пучка. Существуют однако общие параметры, характеризующие качество лазерного излучения вне зависимости от режима работы излучателя. К таким характеристикам относятся например длина волны, фактор распространения пучка М2, диаметр и угловая ширина пучка, а также пространственное распределение энергии в поперечном сечении пучка — профиль пучка.

Методы измерений[2] регламентируются соответствующими международными стандартами, так, первая и вторая части стандарта  ISO11146 содержат рекомендации по измерению пространственных характеристик гомоцентрических / слабоастигматических и астигматических лазерных пучков соответственно. Порядок определения пространственного профиля излучения описан в стандарте ISO 13694.

К настоящему времени разработан ряд методов, позволяющих получить информацию о пространственных характеристиках пучка. Их краткое описание представлено в [1]. В последнее время широкое распространение получили приборы на основе ПЗС-матриц. Их применение позволяет получить наглядное представление о профиле пучка и измерить его характеристики. При использовании ПЗС-матрицы в составе измерительной системы практически всегда возникает задача ослабления исходного пучка с сохранением его пространственно-временных характеристик. Выделяют три основных подхода: ослабление методами поляризационной оптики, ослабление за счет абсорбции доли излучения в объеме поглощающего материала, ослабление за счет френелевских потерь при отражении от поверхности прозрачного диэлектрика. Очевидно, что в каждом конкретном случае в той или иной мере могут наблюдаться все вышеперечисленные эффекты, кроме того совершенно ясно, что ни один из названных подходов не является универсальным. К недостаткам применения поглощающих фильтров стоит отнести искажения волнового фронта излучения, прошедшего через слой поглощающего фильтра, вызванные собственными или наведенными неоднородностями показателя преломления материала, при использовании поляризационной оптики может наблюдаться нестабильность мощности излучения на выходе ослабляющей системы, вызванная изменениями состояния поляризации входного пучка. При ослаблении за счет френелевских потерь необходимо помнить, что  коэффициент отражения зависит от состояния поляризации падающего пучка и при углах падения больших 10о состояние поляризации отраженного пучка будет отличаться от состояния поляризации падающего. Таким образом, выбор механизма ослабления лазерного излучения должен производиться как с учетом параметров самого пучка (мощность, длина волны, состояние поляризации), так и с учетом преимуществ и недостатков каждого метода. Правильный, на наш взгляд, подход  заключается в сочетании двух и более методов для получения заданного коэффициента ослабления и  сохранения широкого динамического диапазона измерительной системы.

Опыт, накопленный специалистами компании при создании лазеров и измерении их параметров, позволил создать простой и удобный в применении, долговечный и надежный в эксплуатации прецизионный ослабитель лазерного излучения с  фиксированным коэффициентом ослабления, слабо зависящим от длины волны лазерного излучения. Разработанный ослабитель предназначен для уменьшения на 3 порядка мощности исследуемого лазерного излучения в спектральном диапазоне [0.4 - 2.5 ] мкм при сохранении  поляризационных и пространственно - временных характеристик этого излучения. Его принцип действия основан на использовании для измерений той части лазерного излучения, которая выходит из устройства после  последовательных  отражений от поверхностей двух оптических клиньев.

Сочетание обсуждаемого ослабителя с переменным аттенюатором на основе нейтральных фильтров, например 10WA168 позволит создать ослабляющую систему с широким динамическим диапазоном. Отражательный ослабитель уменьшит мощность входящего излучения до уровня безопасного при работе с нейтральными светофильтрами, а переменный аттенюатор позволит точно подобрать уровень мощности в соответствии с параметрами (чувствительность, порог насыщения) измерительной системы

Ослабитель, созданный изначально для нужд  лазерного отдела, заинтересовал ряд наших клиентов, в результате чего было принято решение о выпуске первой пробной партии. Наша компания предлагает всем заинтересованным покупателям протестировать этот продукт и высказать свои пожелания и предложения, которые могут быть учтены в последующих модификациях ослабителя.

 

 

[1] Стоит отметить, что необходимость контроля параметров лазерного излучения может возникнуть не только в процессе создания лазера, но и в процессе его эксплуатации в таких областях как лазерная обработка материалов, лазерная медицина и нелинейная оптика.

[2] Рассмотрение применимости методов, изложенных в указанном стандарте, в каждом конкретном случае составляет материал отдельной отдельной заметки и выходит за рамки настоящей работы.

Спецификации и цены

Номер модели Наличие
10PMA-1 Под заказ