级联光栅——麓邦商城

产品说明

液晶聚合物/N-BK7窗口片，三层1英寸双切边衬底
多级光栅与波片组合作用，共同构成分束功能
线偏振光入射，可用于实现一维或二维均匀分束
高分束均匀性、高分束效率、高分束角精度
工作波长λ：532、1064 nm；分束角θ：2 °、4 °；分束模式：1×4、2×2
支持参数规格的灵活定制

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。

示意图/演示视频

通用参数

元件材质液晶聚合物/N-BK7窗口片	表面光洁度 60/40
元件尺寸 Ø25.4×3.0 mm，双2.7 mm平行切边	透射波前差＜λ/2@633 nm
通光孔径 Ø20 mm	延迟量精度及均匀性 ±5 nm
中心偏移量 0.5 mm	分束角误差（全角） ±1 ％
工作温度 -20~80 ℃	分束效率＞97 %

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：

衬底的双切边与各级光栅栅线呈平行或垂直关系，可辅助标识分束阵列的几何方向；
在光学元件侧面，用黑色箭头标识指示了正确的入射方向。

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：

当入射光为线偏振光时，光束首先经过一级光栅的分束和偏振调制作用，变为两束圆偏振光；又经过四分之一波片的偏振调制作用，变为两束带有一定偏转角度的线偏振光；再次经过二级光栅的分束和偏振调制作用，变为4束圆偏振光，最终实现分束效果。

图2 线偏振入射示意图，以1×4级联光栅分束器为例

当入射光为椭圆偏振光时，级联光栅分束器的分束均匀性会显著减小，通常呈现为两束光较亮，其余两束光较暗的效果。
当入射光为圆偏振光时，经级联光栅分束器分束后，能量将主要集中在其中的两束光中，其余两束光几乎不可察。通过切换入射圆偏振光的旋向，可实现二分束扫描效果。

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：

当一级和二级光栅栅线为平行关系时，分束模式为1×4。
当一级和二级光栅栅线为垂直关系时，分束模式为2×2。

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：

对于1×4分束模式的级联光栅分束器，各级次光栅相位周期与级联光栅分束器的分束角（相邻光束之间的夹角）在±1 %的分束角误差前提下，近似满足如下关系——

对于2×2分束模式的级联光栅分束器，各级次光栅相位周期与级联光栅分束器的分束角（方形边长上两束光的夹角）在±1 %的分束角误差前提下，近似满足如下关系——

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，I_max为分束光斑的最大功率值，I_min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，I_e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：

2 J/cm^2@532 nm，10ns，10Hz；
10 J/cm^2@1064 nm，10ns，10Hz。

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
LBTEK 级联光栅分束器组装应用图	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
外观形态	玻璃基片	N-BK7/UVFS/其它材质
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
光学参数	分束模式	一维或二维2ⁿ分束
	工作波长λ	400-1700 nm
	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
	分束角	1 °-20 °（全角）@532 nm； 2 °-40 °（全角）@1064 nm
	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！

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	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
	MLGS25-1402-532	1×4	2 °	532 nm	￥9945		3周		加入购物车
	MLGS25-1404-1064	1×4	4 °	1064 nm	￥9945		3周		加入购物车

	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
	MLGS25-2202-532	2×2	2 °	532 nm	￥9945		3周		加入购物车
	MLGS25-2204-1064	2×2	4 °	1064 nm	￥9945		3周		加入购物车

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