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CO2レーザー用 ビーム デリバリー コンポーネント/ビーム エクスパンダー ULO Optics

ULO Optics

Technical Data CO2レーザー用光学製品の仕様、スタンダード品などはテクニカル データをご覧ください。

ULO OpticsのCO2mpact シリーズ ビームデリバリー コンポーネント  CO2レーザー用

CO2mpact は、レーザーのマウントからノズルの先端までの、ビームハンドリングに求められる要件を満たす完全な製品シリーズです。このユニットは有効径19mmまで、500Wまでのレーザーに対応します。
スタンダード アイテムにはミラーブロック、ノズル、チューブ、シャッターユニット等が標準アイテムとして含まれ、さらに高度な製品、反射型アイソレーター、手動減衰器があります。多くの部品は在庫から出荷出来ます。全ての部品が完全に接合し、完全なシステムになることをチェックしています。


 

ビーム エクスパンダー  CO2レーザー用

ビームエクスパンダー(コリメーターまたは、アップコリメーター)は長いビームパスでビームはコリメートされます。フォーカスレンズの焦点スポットサイズを変化させるのに使われます。

ビームエクスパンダーは干渉計、レーザースキャニング、リモートセンシングにも使用されています。

CO2mpact ビームエクスパンダーは、スライド、ロック機構があります。通常の設定は無限大です。特定のパラメーターに適合するように調整が出来ます。可変ビームチューブで
ビームを囲みます。

・フォーカス可変ビームエクスパンダー
・ズーム ビームエクスパンダー
・10.6μm 及び9.3μm用

 

CO2mpact ビームエクスパンダー(C-BE) パワー ハンドリング

ZnSe レンズは、CW CO2 レーザーの場合、ビーム径1mm 約250W でレンズ熱効果が著しくなります。
CO2mpact ビームデリバリーは500Wでは、最小のビーム径は2.5mmです。

 



  

Part Number Diameter Length Magnification
C-BE1.3 44 mm 70 +5/-4 mm 1.3
C-BE1.6 44 mm 70 +5/-4 mm 1.6
C-BE2.0 44 mm 70 +5/-4 mm 2.0
C-BE2.5 44 mm 70 +5/-4 mm 2.5
C-BE3.0 44 mm 70 +5/-4 mm 3.0
C-BE3.5 44 mm 70 +5/-4 mm 3.5
C-BE3.75 44 mm 70 +5/-4 mm 3.75
C-BE4.0 44 mm 70 +5/-4 mm 4.0
C-BE5.0 44 mm 70 +5/-4 mm 5.0
C-BE6.0 44 mm 70 +5/-4 mm 6.0
C-BE7.0 44 mm 70 +5/-4 mm 7.0
C-ZBExx 96 mm 242 mm 1 to 8 zoom

 

ビームエクスパンダーの理論

最初の光学望遠鏡は17世紀初めにガラスを使用して発明され、数十年後にミラーが用いられて、屈折型と反射型の2タイプがあります。
屈折望遠鏡はケプラー型(Keplerian)とガリレオ型(Galilean)に分けられます。

ケプラー望遠鏡のレンズは、正の焦点距離を持ち、それらの焦点距離の和に等しい間隔に離されます。対物または像に近い方のレンズを対物レンズと呼び、画像を生成するレンズを結像レンズと呼びます。



図1 ケプラー望遠鏡


ガリレオ望遠鏡のレンズも、それらの焦点距離の和に等しい間隔に離されていますが、ガリレオ型では一方が負のレンズです。負のレンズを使うことによって、2つのレンズ間の距離はケプラー望遠鏡よりもはるかに短くなります。



図2 ガリレオ望遠鏡


倍率は、以下の式を用いて、対物レンズと結像レンズの焦点距離から計算できます。

倍率が1以上であれば、望遠鏡が生成する画像は拡大です。倍率が1未満であれば画像サイズは縮小です。
 

レーザー ビームエクスパンダー

レーザー ビームエクスパンダーの設計では対物レンズと結像レンズが逆になっています。ケプラー型ビームエクスパンダーでは、入力ビームは2つのレンズ間でフォーカスされます。これはシステム内の空気を加熱し、光路から光を反射するエネルギーの濃縮スポットをビームエクスパンダー内に作成します。これによって、波面エラーを生じます。エアーブレイクダウンを起こして、エネルギーが伝わりません。よってレーザー ビームエクスパンダーはガリレオ型を使用します。





出力ビームの拡がり(発散)は次式を用います。


倍率は、ビーム拡がり角、またはビーム径から表します。


これらの2つの式から、ビーム径とビーム拡がり角には負の相関関係があることがわかります。この負の相関関係により、ビームエクスパンダーをビームミニマイザーとして使用するとき、ビーム径は減少し、ビーム拡がり角は増加します。

特定の距離(L)におけるビーム径を計算することが出来るので、これはしばしば役に立ちます。以下の式を使用します。


ビーム拡がり角は、半角θ1/2ではなく、全角θ1で表します。


ビームエクスパンダーは、ビーム径を大きくして、その倍率だけビーム拡がり角を減少させるので、これらの式を組み合わせることができます。



ULO Opticsのビームエクスパンダーは、レーザービームにガリレオ望遠鏡の設計を適用しました。焦点調節可能な製品を豊富に取りそろえています。


 

BSL 17シリーズ  CO2 レーザー ビームエクスパンダー


BSL 17シリーズは、Synrad 、Coherentの'Diamond'レーザーのような小型-中型のCO2レーザー用のコンパクトで経済的なビームエクスパンダーです。
出力有効径は35mm 約25mm(1/e2) の出力径の限界までビームを拡大するのに使用します。
スライド・ロック式のフォーカス機構は、焦点合わせの時のレンズ回転やビームのふらつき(入力ビームが正しく調整されているものとして)を排除します。

 

仕様

ハウジング : アルミ合金 黒色アルマイト、目盛り付き
レンズ   : ZnSe  低吸収ARコーティング @10.6μm
焦点    : - 1m から無限大 +1m
ネジ    : 38.0mm 径  1.0ピッチ メスネジ
動作    : 手動スライド フォーカス ロックネジ付き
冷却    : 空冷
出力有効径 : 35.0mm  (全モデル)
透過率   : > 98.5%

 

BSL ビーム エクスパンダー

Part No 倍率 入力
有効径
最大入力
ビーム径
BSL17/130 1.3 19mm 13mm
BSL17/150 1.5 19mm 13mm
BSL17/200 2.0 19mm 13mm
BSL17/250 2.5 19mm 10mm
BSL17/300 3.0 19mm 9mm
BSL17/350 3.5 19mm 7mm
BSL17/400 4.0 19mm 6mm



 











波長405nmから1653nm。シングルモード ファイバーから良質のビームクオリティーの高出力レーザーを得ることができます。高安定、狭帯域、出力可変、2 MHzまでの変調が外部端子からできます。

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