Top Hat
Effiziente Umwandlung von Laserstrahlen in ein sehr gleichmäßiges Top-Hat-Intensitätsprofil
Die Strahlformungstechnologie von Osela basiert auf freiformigen asphärischen Zylinderlinsen. Unsere hauseigene optische Fertigungskapazität ist sehr flexibel. Sie ermöglicht die Optimierung von Eingangsstrahlen verschiedener Größen und eine effiziente Transformation in Top-Hat/Flat-Top-Profile mit gewünschten Dimensionen. Dieses optische Element hat den zusätzlichen Vorteil einer sehr geringen Wellenlängenabhängigkeit und kann leicht in bestehende optische Systeme integriert werden. Eine CV-Uniformität von bis zu 1% ist leicht erreichbar.
Top Hat vs. Gauß
Laserstrahlen haben typischerweise eine Gauß’sche Intensitätsverteilung mit einer hohen Spitzenintensität in der Mitte und abnehmenden Rändern. Dieses Profil ist für einige Anwendungen nicht vorteilhaft. Die asphärischen zylinderlinsenbasierten Optiken von Osela wandeln die optische Intensität in ein Top-Hat-Profil um und glätten den Peak, wodurch ein gleichmäßiges Profil ohne Verluste an den Rändern entsteht.
Nachfolgend Vergleiche eines Top-Hat-Profils mit einem 50 um großen Interessenbereich, wie typischerweise in der Durchflusszytometrie und anderen laserinduzierten Fluoreszenz- und Streuanwendungen verwendet. Man kann deutlich erkennen, dass das Top-Hat-Profil sowohl hohe Uniformität als auch enthaltene Leistung bietet.
- 50 um ROI
- Enthaltene Leistung > 75
- Top-Hat-Uniformität < 3
- 50 um ROI
- Enthaltene Leistung > 75
- Top-Hat-Uniformität ≈20
- 50 um ROI
- Enthaltene Leistung ≈20
- Top-Hat-Uniformität < 3
Achromatisch
Das optische Element hat eine sehr geringe Wellenlängenabhängigkeit. Dies ermöglicht eine einfache Integration in Multi-Wellenlängen-Optiksysteme.
Hohe Transmissionseffizienz
Basierend auf einem einteiligen asphärischen Glaszylinder mit einer Effizienz nahe 100%.
Kein Hochfrequenzrauschen
Das erzeugte Uniformitätsprofil hat langsame Variationen im Gegensatz zu anderen Technologien mit hoher Welligkeit und Hochfrequenzrauschen.
Hohe Flankensteilheit
Die Technologie ermöglicht ein Profil mit scharfem Abfall, sodass jedes Photon genutzt wird.
Flexible Dimensionen
Die Top-Hat-Profile können für viele verschiedene Größen entworfen werden und sind skalierbar für Ihre Anwendungen. Dimensionen von wenigen Mikrometern bis zu mehreren Millimetern verfügbar.
Flexibles Seitenverhältnis
Das Seitenverhältnis der Top-Hat-Achse zur Gauß-Achse ist flexibel und die Technologie bietet viele Optionen zur Auswahl.
Keine interne Fokussierung
Die Technologie wandelt ein Gauß- in ein Top-Hat-Profil um, ohne einen internen Fokus zu erzeugen, was große optische Eingangsstrahlleistungen ermöglicht.
Echtes Technologiebeispiel
Hier ein reales Profilbeispiel eines Osela-Laserprojektors mit Top-Hat-Profiltechnologie. Der 405nm, 300 mW Laser projiziert einen Top-Hat-Strahl bei einem Arbeitsabstand von 90 mm. Der Top Hat hat eine Dimension von 255 um mit einer Cv-Uniformität von 2,39% und einer enthaltenen Energie im nutzbaren Bereich von 78,91%. Die Gauß-Dimension beträgt 9 um.
Fachkenntnisse
Gaußsche zu Top-Hat-Beleuchtung
Durch den Einsatz maßgeschneiderter acylindrischer Linsen lassen sich Top-Hat-Projektionen mit der höchsten auf dem Markt verfügbaren Gleichmäßigkeit und Effizienz erzielen. Die Strahlformung kann auf die spezifischen Eigenschaften des Lasereingangsstrahls zugeschnitten werden, um maximale Wiederholbarkeit und Leistung zu erzielen. Die auf Refraktion basierende Technologie hat einen Wirkungsgrad und eine Transmission von > 98 % und ist in der Lage, Top-Hat-Dimensionen im Mikrometerbereich zu erzeugen. Es sind auch fasergekoppelte Lösungen erhältlich.
Optische Beschichtung
Die Produktionsstätte von Osela in Montreal, Kanada, ist mit internen AR-Beschichtungskapazitäten sowohl für thermische als auch für Elektronenstrahltechnologien gut ausgestattet. Die im Laufe der Jahre entwickelten Rezepturen tragen zu einer optimalen Übertragungsleistung bei, von Wellenlängen im UV- bis zum IR-Bereich für alle unsere Produkte. Unsere intelligente Beschichtungstechnologie hat es uns ermöglicht, einzigartige optische Lösungen wie Spezialspiegel, Filter und Masken zu entwickeln.
Optisches Glasschleifen und -polieren
Seit mehr als 25 Jahren haben unsere Spezialisten fundiertes Fachwissen im Bereich diodenbasierter Lasermodule in Verbindung mit umfassenden Kenntnissen im Glaspolieren und -schleifen aufgebaut. Unser einzigartiges optisches Formgebungsverfahren wandelt Rohglas in präzisionsgeformte Linsen um, die gleichmäßige Laserlinien und Top-Hat-Profile erzeugen. Dank unserer internen Kompetenzen können wir für jede spezifische Laserdiode optimierte Linsen entsprechend ihrer optischen Eigenschaften herstellen. Dies gewährleistet unseren Kunden eine hohe Wiederholgenauigkeit und Leistung.
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