LBTEK 级联光栅分束器(Multilayer Grating Beam Splitter,MLGS)采用N-BK7玻璃基底和液晶聚合物(Liquid Crystal Polymers,LCP)材料制成,由三层1英寸双切边衬底涂敷具备光栅和波片结构的LCP层组成,为单波长器件。当入射光为线偏振光时,根据各级光栅栅线的相对位置关系为平行或垂直,级联光栅分束器能够实现一维或二维的四分束功能,且得到的各束光为旋向不同的圆偏振光,其分束角与各级光栅周期相关。级联光栅具有较高的透过率,通过更优的相位设计和精确的延迟量控制,使其具有比典型达曼光栅分束器更高的分束效率和分束均匀性,且能保证较高的分束角精度。LBTEK 提供工作波长λ为532 nm和1064 nm,分束模式为1×4和2×2的级联光栅分束器标品,同时支持参数规格的灵活定制,以方便用户在不同应用场景下的多样化需求,详情请咨询LBTEK 技术支持。
元件材质
液晶聚合物/N-BK7窗口片
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表面光洁度
60/40
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元件尺寸
Ø25.4×3.0 mm,双2.7 mm平行切边
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透射波前差
<λ/2@633 nm
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通光孔径
Ø20 mm
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延迟量精度及均匀性
±5 nm
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中心偏移量
0.5 mm
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分束角误差(全角)
±1 %
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工作温度
-20~80 ℃
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分束效率
>97 %
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LBTEK 级联光栅分束器——技术说明
一、概述
LBTEK 级联光栅分束器(Multilayer Grating Beam Splitter,MLGS)采用N-BK7玻璃基底和液晶聚合物(Liquid Crystal Polymers,LCP)材料制成,由三层1英寸双切边衬底涂敷具备光栅和波片结构的LCP层组成,为单波长器件。
当入射光为线偏振光时,根据各级光栅栅线的相对位置关系为平行或垂直,级联光栅分束器能够实现一维或二维的四分束功能,且得到的各束光为旋向不同的圆偏振光,其分束角与各级光栅周期相关。
级联光栅具有较高的透过率,通过更优的相位设计和精确的延迟量控制,使其具有比典型达曼光栅分束器更高的分束效率和分束均匀性,且能保证较高的分束角精度。其产生的光束阵列适用于激光加工、光通信、传感探测等领域中,具有较大的应用潜力。
二、产品外观
LBTEK 级联光栅分束器由三层1英寸双切边衬底构成,双切边相互平行,距离为20 mm。三层衬底上依次涂敷有光栅、波片、光栅LCP层,共同作用以构成其分束功能。
考虑到工业应用场景中的安装自由度,级联光栅分束器未安装于机械外壳中,标识均体现在裸片上:
图1 LBTEK级联光栅分束器产品结构
三、光学特性
LBTEK级联光栅分束器具有偏振相关的光学特性:
图2 线偏振入射示意图,以1×4级联光栅分束器为例
图3 圆偏振入射示意图,以1×4级联光栅分束器为例
四、参数说明
1. 分束模式
目前的LBTEK级联光栅分束器标准品有2×2和1×4两种分束模式:
图3 级联光栅分束器分束模式示意图
2. 分束角
LBTEK级联光栅分束器的分束角与各级次光栅的相位周期相关:
其中,p1、p2分别为级联光栅分束器一级光栅和二级光栅的相位周期,λ为级联光栅分束器的工作波长,θ为级联光栅分束器的分束角(全角)。通过精确控制各级光栅相位周期和组装精度,LBTEK级联光栅分束器能够确保分束角误差在±1 %内。
需要补充的是,在部分应用场景,尤其是要求极小分束角或极小分束阵列尺寸时(如小尺度激光加工),级联光栅分束器常须配合聚焦镜/场镜,进行光斑尺寸、功率密度、分束角或特定距离投影面上光束间距的调节,以达到更好的应用效果。详情请咨询LBTEK技术支持。
3. 分束均匀性及分束效率
级联光栅分束器的分束均匀性r定义为:
其中,Imax为分束光斑的最大功率值,Imin为分束光斑的最小功率值。
级联光栅分束器的分束效率定义为:
其中,I为出射光总功率,Ie为有效级次功率。
4. 损伤阈值
基于LCP材料的短波强吸收特性,级联光栅分束器的工作波长越大,其损伤阈值会有所增加。LBTEK 级联光栅分束器的损伤阈值参考值为:
LBTEK 级联光栅分束器组装应用图 | ① 30 mm同轴系统旋转调整架 CRM-1AS×1 | ② 级联光栅分束器 MLGS25-1402-532×1 |
③ SM1卡环 SMIR×1 | ④ SM1卡环扳手 OWR-1A×1 |
LBTEK 级联光栅分束器——应用案例
1. 阵列式激光加工
级联光栅分束器产生的光束阵列常用于阵列式激光加工场景中。通常,入射的高功率激光具有较大的光束直径,经级联光栅分束器分束后,每一束光的尺寸和能量分布与入射光相似。后经过聚焦镜/场镜作用,光束会聚,尺寸变小,功率密度增大,能够满足激光加工所需的高能量要求,又具备较小的光束尺寸,同时对分束角或特定距离投影面上光束间距进行调节,最终实现高效率、高精度的加工效果。
图1 阵列式激光加工分束效果仿真图
LBTEK 级联光栅分束器——定制能力
LBTEK级联光栅分束器除现有标准产品外,另提供各项参数规格的灵活定制:
级联光栅分束器定制参数表 | ||
项目 | 范围 | |
外观形态 | 机械外壳 |
有/无; SM05/SM1/SM2透镜套筒/其他定制外壳 |
玻璃基片 |
N-BK7/UVFS/其它材质 |
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尺寸规格 | 基片几何形状 | 支持多种异形切割(如圆形、多边形) |
基片尺寸 | 5-160 mm(边长或直径规格) | |
通光孔径 | ≤90 %×基片内接圆直径 |
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光学参数 |
分束模式 | 一维或二维2n分束 |
工作波长λ |
400-1700 nm |
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增透膜 |
Ravg<0.5 %@400-700 nm; Ravg<0.5 %@700-1100 nm; Ravg<0.5 %@1100-1700 nm; 用户自定义增透膜 |
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分束角 |
1 °-20 °(全角)@532 nm; 2 °-40 °(全角)@1064 nm |
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分束均匀性 |
可做到>95 %@400-700 nm; 可做到>98 %@700-1100 nm |
若您需要的参数不在上表覆盖范围内,欢迎联系LBTEK技术支持详询!
LBTEK 1×4级联光栅分束器的一级、二级光栅间栅线相对位置为平行式设计,可用于实现一维1×4分束效果。当入射光为线偏振光时,分束均匀性最佳,确保>90%(532 nm)或>93%(1064 nm)。同时具有较高的有效级次占比,分束效率>97 %。
产品型号 | 分束模式 | 分束角θ(全角) | 工作波长λ | 单价 | 对比 | 发货日期 | |||
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MLGS25-1402-532 | 1×4 | 2 ° | 532 nm | ¥9945 | 3周 |
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加入购物车 | |
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MLGS25-1404-1064 | 1×4 | 4 ° | 1064 nm | ¥9945 | 3周 |
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LBTEK 2×2级联光栅分束器的一级、二级光栅间栅线相对位置为垂直式设计,可用于实现二维2×2分束效果。当入射光为线偏振光时,分束均匀性最佳,确保>90%(532 nm)或>93%(1064 nm)。同时具有较高的有效级次占比,分束效率>97 %。
产品型号 | 分束模式 | 分束角θ(全角) | 工作波长λ | 单价 | 对比 | 发货日期 | |||
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MLGS25-2202-532 | 2×2 | 2 ° | 532 nm | ¥9945 | 3周 |
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MLGS25-2204-1064 | 2×2 | 4 ° | 1064 nm | ¥9945 | 3周 |
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产品型号 | 波长 | 当前波长(nm) | 当前透射率(%) |
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