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在现代制造业中，激光加工技术以其高精度、高效率和非接触式的特性，成为电子电工领域不可或缺的先进工艺。无论是微米级的半导体器件雕刻，还是工业级金属切割，理解激光加工的加工原理都至关重要。它不仅直接关系到产品质量和生产成本，更影响着从电工工具制造到整个配电系统关键部件的性能与可靠性。那么，激光究竟是如何实现如此精密的加工过程的？其核心原理又涉及哪些关键的电工电子
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概述
参数
- 透镜形状 / Lens Shape : Achromatic Lens
- 焦距 / Focal Length : 50 mm
- 焦距公差 / Focal Length Tolerance : ± 1%
- 中心厚度 / Center Thickness : 2 to 10 mm
- 直径 / Diameter : 30 mm
- 半径 / Radius : -75.7 to 41.7 mm
- 基底/材料 / Substrate/Material : N-BAF10, N-SF6HT
- 表面质量 / Surface Quality : 40-20 Scratch-Dig
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从大型望远镜向单模光纤高效注入：开启超精密天文学时代
仪器设备：干涉仪 高角分辨率仪器 光谱仪 自适应光学系统
光子技术在光谱仪和干涉仪等天文仪器中具有诸多优势，例如体积小巧且功能多样。但由于其工作在衍射极限条件下，这类设备与大型望远镜直接高效耦合向来是个难题。我们证明通过精确控制望远镜的非理想孔径几何形状和残余波前误差，确实可以实现与单模器件的高效耦合。在昴星团日冕极端自适应光学（SCExAO）仪器中构建了光纤注入系统，将近红外（J-H波段）光耦合至位于极端自适应光学系统和孔径渐晕光学元件下游的单模光纤。实验室中，在1550纳米波长下对衍射极限光束实现了理论最大值86%的耦合效率，该效率与斯特列尔比呈线性相关。在1250-1600纳米范围内，耦合效率波动小于30%。初步的天文观测数据显示，在H波段斯特列尔比为60%时，单模光纤耦合效率约达50%，与预期相符。其中84%时段耦合效率超过40%，41%时段超过50%。根据实验室结果推算：当达到极端自适应光学校正水平（H波段斯特列尔比>90%）时，耦合效率可超过67%（接近当前多模光纤的耦合水平）；标准波前校正水平（H波段斯特列尔比>20%）可实现>18%的耦合效率；而当斯特列尔比<20%时，少端口光子灯笼成为更优选择（但需考虑信噪比和像素可用性）。这些成果为天基单模光纤高效耦合指明了路径，可应用于实现无模噪声径向速度测量仪、超长基线光学/近红外干涉仪，或未来仪器设计中更广泛地应用光子技术。
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天文学实验方案
1. 实验设计与方法选择：本研究采用斯巴鲁日冕极端自适应光学（SCExAO）仪器将光注入单模光纤。方法包括使用相位诱导振幅调制（PIAA）光学元件进行光瞳渐晕处理，以及通过自适应光学系统进行波前控制。 2. 样本选择与数据来源：实验室实验使用校准光源进行，天基观测则针对Hydra座α星和Bootes座α星等恒星开展。 3. 实验设备与材料清单：设备包含SCExAO仪器、可变形镜、PIAA光学元件、单模光纤（如康宁SMF-28-J9）、多模光纤、光度计，以及Thorlabs和Newport等品牌的各类光学元件。 4. 实验流程与操作步骤：经波前校正后将光耦合至光纤，通过光度计装置测量耦合效率。操作流程包括光纤对准、焦比调整及跨光谱波段的数据采集。 5. 数据分析方法：基于光度测量计算耦合效率，分析涉及重叠积分及与斯特列尔比的关联。
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厂家介绍
Thorlabs致力于以快速有效的服务，为客户供应高品质的光电产品及附属产品。索雷博, 光学平台, 光学元件, 位移台, 光纤跳线, 激光器, 二极管驱动, 宽谱光源, 光电探测, 光束分析, OCT成像, 成像系统, 压电陶瓷, 光电实验室
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名称
分类
制造商
参数
描述
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激光二极管专用光学透镜
光学透镜
Fisba
有效焦距: 200–1700μm 材质: 高折射率玻璃，n>1.8 覆盖波长范围: 430–1600nm
Fast Axis Collimator Lenses (FACs) 是激光二极管的关键组件，确保其在生产扩展中不会成为限制因素。
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