探索极限的光学魔法:滨松LCOS-SLM在超快激光加工的前沿突破

  滨松液晶-硅基空间光调制器(LCOS-SLM)在超快激光加工领域日益彰显其引领地位,其独特的三维多点整形功能为激光切割带来了突破性的“长焦深”贝塞尔光,为工艺流程带来新的可能性。本文为您带来清华大学LCOS-SLM实验:窥探未来的奥秘。

  LCOS-SLM的实时像差矫正能力使得光学畸变在工艺流程中得到精准修正,有效提升了加工的质量和效率。通过软件动态调整激光的聚焦深度和形状,LCOS-SLM展现出无与伦比的灵活性。

  在激光切割领域,LCOS-SLM的应用不仅仅局限于提高加工精度,还能够实时改变激光的聚焦深度,实现更精细的材料加工。这种能力对于微细加工任务至关重要,同时也拓展了超快激光加工的应用场景范围。LCOS-SLM技术的不断演进使其在超快激光加工中的角色更加多样化。未来,我们大家可以期待LCOS-SLM在其他领域中的新应用,为光学技术的发展带来更多创新和突破,引领超快激光加工应用的新时代。

  清华大学采用型号为X15213-03R的LCOS-SLM,其光路结构包括1030nm激光经过扩束准直后照射在SLM上,通过SLM调制后,经过一个4f系统达到场镜,最终通过场镜聚焦到加工材料上。实验根据结果得出,通过观察红外观察卡,调制后的光束呈现出十字点阵和5×5点阵的形态。

  实际加工中发现一个有趣的现象:中间位置的加工深度更深,而四周加工深度较浅。经过分析,发现这是由于零级光的影响,即激光照射到SLM液晶面的非工作区域上产生的反射光影响了加工效果。

  通过叠加菲涅尔透镜的方法成功将衍射图像与零级光在z轴方向上分离,优化了光斑的形状。

  更加精细的调节能够最终靠matlab修改加载bmp的每个点的灰度值,直到加工图案满足加工均匀度要求。

  通过上组实验我们大家可以明确得出,LCOS-SLM在激光加工中具有多方面的特点和优势,包括强光、高效、灵活。介质镜反射材料能够大幅度的提升所需波段的反射率及强光阈值。其高精度多点同时成型和并行加工使加工时间快速缩短,可方便实现三维点阵、不同深度和位置控制。同时,LCOS-SLM能够直接进行特殊形状的加工,例如将高斯光整形为平顶光、贝塞尔光、涡旋光、艾里光等,并在加工的同时矫正像差,提升加工精度。

  滨松引入了新型号700W蓝宝石SLM,通过独特的散热技术和蓝宝石加持,将LCOS的平均功率阈值从业界最高的200W以上一举飙升到了700W以上。实测功率密度超过3127W/cm2。搭载了这一技术的X15213-03CL在金属加工领域实现了LCOS的又一重大突破。

  X15213系列提供广泛的产品阵容,以满足各种波长的需求。所有类型都配备一个具有抗反射涂层的玻璃基板和一个带有振镜的CMOS芯片。

  铝镜型利用了 CMOS 芯片上铝电极的反射,具有较宽的反射波段,因此适用于较广的波长范围。

  介电多层镜型的 CMOS 芯片表面上具有专门设计的介电多层膜,可支持各种波长的激光光源。与铝镜型相比,介质镜实现的反射率越高,内部吸收率就越低。可实现高光利用率。

  介电多层镜型的灯头具有内置水冷散热器,可抑制激光辐照引起的升温,并实现高功率解决能力。

  除了水冷散热器外,蓝宝石玻璃还用于玻璃基板。因此,散热效率得以改进,功率处理能力超过700W。

  光强阈值资料及计算方法 /

  刘旭教授和匡翠方教授团队基于前期远场超分辨技术的研究经验,提出了一种新型的双通道

  、贝塞尔光束优化等应用中的优异表现,近年来,慢慢的变多的受到国内外研究人员的青睐。

  性能怎么样,那得客户说了算! /

  (Spatial Light Modulator,空间光调制器)是能调节光波前的振幅或相位的

  的使用 /

  消光比虽然不是滨松出厂的标准测试参数,但是通过消光比我们大家可以间接的得到

  表面平整度)如何,此外由于消光比测试的光路最简单,也方便客户长时间观察

  消光比的测试方法 /

  )一直以来以高精度和易操控性,被用在所有光斑整型、光场调控的应用中。比如通过在0-2π范围内改变光的相位,产生三维多焦点、贝塞尔光、艾里光、HG模光、LG

  高光强阈值性能体现 /

  特有的介质镜Dielectric Mirror专利,大幅度的提升了以下三点性能: 1. 对强

  应用 /

  (Liquid Crystal On Silicon, 硅基液晶)芯片来调节光波前的振幅或相位的

  选型及参数解析 /

  了细胞的内部,操控细胞的内部结构,并且奠定了发现更好地了解人体健康、疾病状态方法的基础。可以冷却并捕获原子的技术引领了基础科学里程碑式的进步,例如原子蒸气中玻色爱因斯坦

  及科研相机在光镊研究中的应用 /

  进行激发光波前调制,从而使双光子激发显微镜(TPM)(物镜为干镜)能够直接进行高质量的深度观察。当空气和样品之间的折射率

  新型号X15223用于双光子激发显微成像 /

  作为光栅使用)一级衍射光的能量占不加光栅时的零级光能量的百分比来定义的。

  的衍射效率 /

  )一直以来以高精度和易操控性,被用在所有光斑整型、光场调控的应用中。比如通过在0-2π范围内改变光的相位,产生三维多焦点、贝塞尔光、艾里光、HG模光、LG

  高光强阈值性能体现 /

  的衍射效率作用 空间光调制器(Spatial Light Modulator,简称

  衍射效率测试及最新应用成果 /

  信号处理等功能。不一样的空间光调制器在这些参数方面可能会不一样,具体选型应根据应用需求来做评估和选择。 滨松空间光调制器

  光调制器重要参数介绍 /

  高通发布AI Hub平台和Wi-Fi7芯片, 助力研发人员构建AI模型和多终端用例

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