Difrakční rozdělovač paprsků - Diffractive beam splitter - Wikipedia

The difrakční dělič paprsků[1][2](také známý jako multispot paprskový generátor nebo generátor svazku paprsků) je singl optický prvek který rozděluje vstup paprsek do N výstupu paprsky.[3] Každý výstup paprsek zachovává stejné optické vlastnosti jako vstupní paprsek, například velikost, polarizace a fáze. Difrakční rozdělovač paprsků může generovat buď jednorozměrné pole paprsků (1xN), nebo dvourozměrný paprsek matice (MxN), v závislosti na difrakční vzor na živel. Difrakční dělič paprsku se používá s jednobarevné světlo jako a laserový paprsek, a je určen pro konkrétní vlnová délka a úhel oddělení mezi výstupními paprsky.
Aplikace
Normálně se používá difrakční dělič paprsku tandem s zaostřovací čočka takže výstupní pole paprsků se stane polem soustředěný skvrny na rovině v dané vzdálenosti od čočky, nazývané „pracovní vzdálenost“. The ohnisková vzdálenost objektivu společně s separační úhel mezi paprsky určuje vzdálenost mezi soustředěný skvrny. Toto jednoduché optické nastavení se používá v řadě vysoce výkonných zařízení laser výzkumné a průmyslové aplikace, které obvykle zahrnují:
- Laserové rýsování (solární články )
- Skleněné kostky (LCD displeje )
- Perforace (cigaretové filtry )
- Vzorkování paprsku[4] (Monitorování a ovládání napájení)
- 3-D snímání pohybu[5] (Příklad )
- Lékařské / estetické aplikace (ošetření pokožky)[6]

Princip návrhu
Teorie provozu je založena na mávat povaha světlo a Huygensův princip (Viz také Difrakce ). Navrhování difrakční vzor pro dělič paprsků se řídí stejným principem jako a difrakční mřížka, s opakujícím se vzorem leptaným na povrchu substrátu. Hloubka leptání vzor je zhruba v řádu vlnové délky světla v aplikaci, s korekčním faktorem souvisejícím s indexem lomu substrátu. The leptání vzor se skládá z „období“ - identických jednotek dílčího vzoru, které se cyklicky opakují. Šířka d doba souvisí s úhlem oddělení θ mezi výstupními paprsky podle mřížková rovnice:
m představuje pořadí difrakční paprsek, s nulový řád výstup je jednoduše nerozložené pokračování vstupního paprsku.
Zatímco mřížková rovnice určuje směr výstupních paprsků, neurčuje rozložení intenzita světla mezi těmi paprsky. The Napájení distribuce je definována profilem leptání v jednotkové periodě, což může zahrnovat mnoho (ne méně než dvou) přechodů leptání různých pracovních cyklů.
V jednorozměrném rozdělovači difrakčních paprsků je difrakční vzor lineární, zatímco dvourozměrný prvek bude mít složitý vzor.
Informace o výrobním procesu viz litografie.
Reference
- ^ Difrakční mřížky a aplikace, Loewen, Erwin C. a Popov, Evgeny. Marcel Dekker, Inc. 1997.
- ^ Digitální difrakční optika: úvod do planární difrakční optiky a související technologie, Bernard C. Kress, Patrick Meyrueis, 2005.
- ^ Difrakční optika - design, výroba a test, O'Shea, Suleski, Kathman a Prather, 2004. str.83
- ^ Vzorkovač paprsků
- ^ OPTICKÉ DESIGNY PRO SNÍŽENÍ NULOVÉ OBJEDNÁVKY (patent)
- ^ Frakční laserové ošetření pleti pomocí difrakční optiky