Варианты исправления прямоугольного профиля лазерного луча?

Недавно мы перешли на лазерный диод с длиной волны 405 нм, у которого ужасный профиль луча — это четко очерченный прямоугольник с соотношением сторон примерно 10:1. На изображении ниже показан коллимированный пучок, который был немного расширен для удобства просмотра. Мы хотели бы преобразовать это в профиль пучка Гаусса ~ 5 мм с минимальными потерями мощности. Какие варианты у нас есть? Несколько вещей, которые мы исследовали, включают

  • Использование пары анаморфотных призм. Ранее у нас был лазер с длиной волны 678 нм с хорошим эллиптическим профилем, который мы легко скорректировали с помощью пары призм 2,5:1, но это не очень хорошо работает для прямоугольного луча.
  • Использование инженерного диффузора. Мы взяли 1-дюймовый 20-градусный тофат-рассеиватель от Thor, который сконструирован из темной оптической магии . Мы можем получить хороший коллимированный тофат размером ~ 12 мм, но дальнейшее расширение или сгущение луча все портит, потому что, ммм, магия.
  • Используя обычный диффузор (подобный половине конфигурации на фото здесь или с одним из этих ). Я не знаю какого-либо простого способа оценить потери в этом случае, но они могут быть меньше ~60%.
  • Проведение луча через точечное отверстие для получения профиля Гаусса, но это будет означать потерю мощности примерно на 90%.
  • Чрезмерное расширение и обрезка луча, но это будет означать потерю мощности примерно на 80%.

Есть ли какой-то другой способ сделать это, который мы пропустили, или есть какой-то стандартный подход к схемам выбросов, подобным этому?

Профиль фасоли

По-прежнему кажется, что вариант с анаморфотной призмой был бы лучше того, что у вас есть. После сжатия профиля в длинном направлении можно кадрировать с меньшими потерями мощности. Работает ли диод в пределах спецификации? Гарантия?
Это правда, мы не можем использовать нашу текущую пару анаморфотных призм из-за неправильного покрытия AR, но ~ 360 долларов кажутся большими для частичного решения нашей проблемы, хотя это все еще может быть лучшим вариантом. К сожалению, в спецификациях не указана форма излучателя, только расхождения: thorlabs.com/thorcat/22000/DL5146-101S-MFGSpec.pdf
Связаться с вашим представителем может быть? Похоже на бесполезный лазер
Для какого приложения вы планируете его использовать? Если вам нужен действительно гауссов луч, скажем, для интерферометрии, то вам не стоило покупать лазерный диод ;).
@lionelbrits - я слышал, что это на самом деле довольно часто встречается с диодными лазерами ближнего ультрафиолета, хотя, может быть, это было просто потому, что все покупают один и тот же дрянной.
@Chris Mueller - я заполняю заднюю часть объектива микроскопа, и точная форма луча не имеет большого значения, но мы бы предпочли не тратить большую часть мощности только потому, что луч имеет странную форму.
Ваш луч коллимирован? Вы думали о цилиндрической линзе? Если да, то почему вы избегали такого решения?
Это изображение коллимированного луча после увеличения примерно в 1,5 раза. Пара цилиндрических линз также является опцией, хотя стоимость двух установленных цилиндрических линз сравнима со стоимостью пары анаморфотных призм, которые намного легче настроить.

Ответы (1)

Есть еще несколько вариантов, которые я могу добавить. Используя две цилиндрические линзы, вы можете построить расширитель луча, который расширяется только в одном направлении, тем самым корректируя удлинение луча.

После того, как вы исправите это, вы можете сфокусировать луч на пространственном фильтре с точечным отверстием. Это будет работать только частично, так как лазер должен иметь профиль Гаусса для начала, прежде чем перейти к пространственному фильтру. Чтобы получить лучшее качество луча, вы должны вместо этого сфокусировать его на одномодовом оптоволокне. Недостатком этого решения является потеря большого количества света, но оно должно быть лучше, чем 80-90%, указанные выше.

Другой метод, который вы можете использовать, — это изготовление киноформы или дифракционного оптического элемента. Для этого используйте алгоритм Герхберга-Сакстона, чтобы преобразовать измеренный профиль луча в любой желаемый профиль интенсивности. Это создает только фазовую голограмму, для которой требуется пространственный модулятор света или дифракционный оптический элемент, изготовленный по индивидуальному заказу. Это работает, но если у вас нет фазового пространственного модулятора света, это довольно дорогое решение.

Варианты исправления прямоугольного профиля лазерного луча?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v