激光加工技術(shù)是當前切割、焊接、表面處理、材料改性和精密制造工藝的主流技術(shù)手段,以其高質(zhì)高效、操作便捷、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢,廣泛應用于鈑金加工、新能源電池、消費電子、光伏等眾多場景中。作為當今時代最具技術(shù)先進性的光學領(lǐng)域之一,激光加工已成為LUBON重點關(guān)注和服務的行業(yè)方向。
切割、焊接、表面處理、材料改性、精密制造等多種激光加工應用
LUBON自有DOE的勻化、分束、多焦點、長焦深、環(huán)形光等多種光束整形效果
LUBON PRODUCT - 產(chǎn)品介紹 - 勻化DOE 在激光加工諸如切割,焊接,鉆孔,劃線,熔蝕等的多種應用場景中,光束的平頂整形也即勻化需求是非常常見的。能量均勻分布的光斑在作用于材料時,能夠帶來更高的能量利用率、更好的加工質(zhì)量、更高的加工精度、更靈活可控的加工尺度調(diào)節(jié)。 LUBON 勻化DOE是一種基于雙折射功能膜層和高透光學玻璃基底,通過對已知入射光參數(shù)、搭配透鏡參數(shù)和預期出射光參數(shù)的點對點映射計算來進行相位設(shè)計,利用衍射光學原理實現(xiàn)非準直勻化效果的平板光學元件。 產(chǎn)品特點 應用案例 LUBON 勻化DOE可用于光伏行業(yè)中太陽能電池板的元素摻雜工序,以提升光電轉(zhuǎn)換效率。如下圖所示,在元素摻雜效果實驗中,勻化后的光斑以逐點連續(xù)排布的形式作用于電池表面,摻雜后表面形貌呈現(xiàn)出各勻化光斑單元內(nèi)的較高均勻度和單元間的良好一致性。由此可見,高均勻度和高邊界銳利度的平頂光斑可極大地提升摻雜均勻性,帶來更好的摻雜質(zhì)量。 分束DOE 在一些具有周期復現(xiàn)特征或鮮明排布規(guī)則的激光加工場景下,如陣列式鉆孔、多點焊接、平面內(nèi)大量微單元切割等,如果能夠引入高分束均勻性、高分束精度的分束器件,得到光學參數(shù)高度一致的多束光斑,則能極大地提升加工效率和加工效果一致性。 LUBON 分束DOE是一種平板結(jié)構(gòu)的衍射型光學元件,由雙折射功能膜層和高透光學玻璃基底制成,通過基于像素點的周期性相位設(shè)計或光柵級聯(lián)兩種方案的單獨作用或結(jié)合使用,實現(xiàn)特定分束角下、一維或二維、一致性優(yōu)越的光束分束效果。 產(chǎn)品特點 應用案例 LUBON 分束DOE可用于金屬結(jié)構(gòu)件的多點焊接。如下圖,高功率激光經(jīng)由2×2二維分束DOE,在x和y兩個方向上以不同分束角度得到矩形排布的4束光斑,對應4個金屬件焊點,4個焊點的圓度較好,一致性極佳,能夠幫助批量生產(chǎn)時加工效率顯著提升。 此外,LUBON 分束DOE還成功應用于電池表面清洗等場景中。 除分束DOE外,LUBON還可提供基于0-π相位調(diào)制的棋盤光柵、達曼光柵等分束產(chǎn)品。 焦點整形DOE 常見的激光加工終端光束一般會聚于焦點,且通常僅能在瑞利距離內(nèi)保持高度集中的能量分布。當遇上加工深度較大或?qū)庸べ|(zhì)量要求較高的場景,前述特性的光束則具有一定的局限性。由此,沿光束傳播方向優(yōu)化光束能量分布的焦點整形需求應運而生,意圖在更長的傳播距離上得到持續(xù)的高能量密度光束,實現(xiàn)z方向上更好的加工一致性。 LUBON 焦點整形DOE基于雙折射材料和高透光學基底,是通過衍射光學原理調(diào)制z方向上光束能量分布的平板光學元件。具體又分為多焦點整形和長焦深整形兩種:前者致力于在光束傳播方向上得到特定個數(shù)、特定間距、特定能量配比的焦點,模仿激光成絲效果;后者即衍射錐鏡,是為了將光束的能量聚集在小而細長的無衍射貝塞爾區(qū)域中,獲得更高的能量集中度和更長的焦深。 產(chǎn)品特點 應用案例 LUBON 多焦點DOE可用于透明脆性材料的隱形切割,得到較為平整的切割斷面。光束經(jīng)過多焦點DOE的整形作用,得到了4焦點、均勻能量分布、焦點間距為7 μm的多焦點光束,光束作用于透明脆性材料平片內(nèi)部,觀察其切割斷面,可見在傳播方向上形成對應4個焦點的均勻裂痕。 LUBON 焦點整形DOE還成功應用于mini led切割等方向。 LUBON 長焦深DOE(衍射錐鏡)?;谄淝懈罱鉀Q方案,與其他光學元件以加工頭模組的形式集成于一體進行出售,為用戶免除了復雜的配套元件選型工作,降低了光路調(diào)試難度。詳細參數(shù)請見:LUBON——貝塞爾加工頭。 其他整形光束DOE 除了激光加工領(lǐng)域中常用的勻化、分束、焦點整形功能,LUBON的DOE產(chǎn)品具有極高的定制自由度,可以通過逐像素點的結(jié)構(gòu)設(shè)計和高精度的加工工藝,實現(xiàn)渦旋光場調(diào)控、艾里光束轉(zhuǎn)換、激光模式轉(zhuǎn)換、透鏡匯聚發(fā)散、環(huán)形光束整形、M型光束整形、全息圖像生成等多種不同效果。
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