Holo/Or Ltd. (Israel)：Holoor：ホロオア社 (イスラエル)：回折型光学素子(DOE)メーカー
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トップハット(TOP-HAT) DOE Holo/Or (Holoor)
トップハット(TOP-HAT)またはフラットトップのビームシェイパーは、主に回折技術(DOE:Diffractive Optical Element)を応用した光学素子です。ガウス(TEM00)の入射レーザービームを、特定の加工面において、円形、長方形、四角形、ラインなどのシャープなエッジを持つ均一な強度分布のスポットに変換するための回折光学素子(DOE)です。また、このトップハットのDOEは無限遠や収差のないレンズの焦点距離において、フラットで均一な強度分布を実現します。なお、マルチモード･レーザーで使用される場合は、Holo/Or社のホモジナイザ/ディフューザ DOEを推奨いたします。
用途
- レーザーアブレーション
- レーザー溶接
- レーザーパーフォレーション
- レーザースクライビング
- レーザーカッティング
- 美容用レーザー
- マイクロスコープ
セットアップ例
トップハットのビームシェーパの一般的な構成は、レーザ、ビームシェイパー素子、集光光学系、加工面で構成されます。トップハットビームの典型的なセットアップは図のとおりです。
それぞれのビームシェイパーは、光学システムのパラメータに合わせて設計されています。パラメータの値が推奨される値から離れている場合、トップハットのビームシェイパー素子の性能が低下し、アプリケーションに使用できなくなる可能性があります。
それぞれのビームシェイパーは、光学システムのパラメータに合わせて設計されています。パラメータの値が推奨される値から離れている場合、トップハットのビームシェイパー素子の性能が低下し、アプリケーションに使用できなくなる可能性があります。
セットアップ図
設計上の注意点
- 高品質なビームシェイパー(DOE)を実現するためには、シングルモード(TEM00)でM²が1.3以下のレーザーを推奨します
- ビームパス内の全てのアパーチャは、アパーチャ面のビームサイズ(1/e²)の2倍以上(最適には2.5倍以上)でなければなりません。これにはミラー(ビームフォールディングやスキャニング用)、ビームエキスパンダー/テレスコープ、集光光学系(レンズ、対物レンズ、Fθレンズなど)が含まれます
- ビームパス内のすべての光学部品は、ビームシェイパーの性能を低下させる波面エラーを発生させないように収差が少ないものから選定してください
- トップハットのビームシェイパーはコリメートされたビームを入射させる必要があります
- トップハットのスポットサイズは、回折限界(DL)スポットサイズの1.5倍以上(M²=1)が必要です
(回折限界とは、最小スポットサイズの物理的な光学的限界であり、システム光学系からビームシェイパーを取り除いた場合のスポットサイズのことです)
EFL : 集光光学系の有効焦点距離
λ : 波長
D : 入射ビーム径
M² : 入射ビーム品質のパラメータ
λ : 波長
D : 入射ビーム径
M² : 入射ビーム品質のパラメータ
ビームシェイパーにおける公差の影響
ビームシェイパーの性能が様々な公差に左右されます。参考までに公差の影響イメージは図のとおりです。
入射ビームのX軸またはY軸方向の位置ズレ
W.D.に対するデフォーカス
入射ビームサイズの公差
