衍射光學(xué)元件（Diffractive Optical Element, DOE）是一種基于光的衍射原理設(shè)計的光學(xué)器件，通過精密加工的微納結(jié)構(gòu)來調(diào)控光波的相位、振幅或偏振態(tài)，從而實現(xiàn)光束分束、整形、聚焦或特定波前調(diào)制等功能。與傳統(tǒng)的折射光學(xué)元件不同，DOE利用表面或內(nèi)部的周期性微結(jié)構(gòu)（如閃耀光柵、菲涅爾波帶片等）在波長尺度上控制光的行為，具有輕薄、高設(shè)計自由度、多功能集成等優(yōu)勢。其廣泛應(yīng)用于激光加工、光束勻化、全息顯示、光學(xué)傳感及AR/VR等領(lǐng)域，是現(xiàn)代微納光學(xué)和集成光學(xué)系統(tǒng)中的關(guān)鍵組件。

螺旋相位板

LETO系列螺旋相位板基于熔融石英玻璃基底，連續(xù)面型，半導(dǎo)體加工工藝制作，是產(chǎn)生渦旋光束的重點器件。螺旋相位板(VPP,Vortex Phase Plate)是一種新型的衍射光學(xué)元件，可以產(chǎn)生具備渦旋的特殊光場。入射平面波穿過VPP后產(chǎn)生的渦旋光束是一種具有相位奇點、螺旋型波前和確定軌道角動量的特殊光場，在束縛微小粒子、量子信息傳輸、光梯度力研究等眾多領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。UPOLabs可為客戶提供不同波長、不同規(guī)格尺寸的螺旋相位板。默認(rèn)基于石英玻璃材質(zhì)，采用連續(xù)面型基于高斯基模設(shè)計加工。

采購須知

*標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品采用直徑25.4mm鋁合金托架安裝，適配標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整架。性能參數(shù)如此表所示，選購時請注意上述參數(shù)信息是否能滿足您的課題需求，型號代碼說明：LETO-波長-尺寸規(guī)格-拓?fù)浜?C代表鍍膜。

定制螺旋相位板

UPOLabs承接客制化螺旋相位板、隨機相位片DOE加工需求，根據(jù)用戶需求定制特殊波長、特殊尺寸和材料的螺旋相位板。波長從390~2000nm，基于石英玻璃、硅、碳化硅等材料基底，采用半導(dǎo)體刻蝕工藝，工藝精度可達(dá)50nm以內(nèi)。

定制說明：默認(rèn)石英玻璃材質(zhì)，如果需要特殊基底材料，請?zhí)厥庹f明；加工周期4~8周，標(biāo)準(zhǔn)品可現(xiàn)貨供應(yīng)；拓?fù)浜蓴?shù)可選。

相位分布圖

定制螺旋相位板服務(wù)

UPOLabs承接客制化螺旋相位板、隨機相位片DOE加工需求，根據(jù)用戶需求定制特殊波長、特殊尺寸和材料的螺旋相位板。波長從390~2000nm，基于石英玻璃、硅、碳化硅等材料基底，采用半導(dǎo)體刻蝕工藝，工藝精度可達(dá)50nm以內(nèi)。

激光分束器

激光分束器是典型的衍射光學(xué)元件,它通過衍射作用將一束入射激光分成光強均勻分布的多束激光出射,在諸多光學(xué)領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。在激光加工領(lǐng)域，激光分束DOE不僅要滿足高衍射效率、高均勻性的要求,還要能夠?qū)崿F(xiàn)大角度分束。UPOLabs自身基于SLM相位研究平臺，融合了國內(nèi)資深衍射元件設(shè)計團隊和半導(dǎo)體刻蝕加工服務(wù)商一起，將加工工藝和設(shè)計計算整合成閉環(huán)的鏈?zhǔn)郊夹g(shù)服務(wù)，為廣大科研客戶和工業(yè)客戶提供各類分束器件。

基本原理

激光分束器是一種典型的衍射光學(xué)元件,它通過衍射的作用將一束入射激光分成光強均勻分布的多束激光出射。特殊情況下,激光分束DOE不僅要滿足高衍射效率、高均勻性的要求,還要能夠?qū)崿F(xiàn)大角度分束。
根據(jù)衍射光學(xué)的理論,要增大衍射角度,就必須減小分束DOE的周期。DOE周期下降也會導(dǎo)致近似精度下降特別是標(biāo)量衍射理論方法計算時，這種影響顯著，因此必須引入矢量設(shè)計方法。同時，DOE周期下降所帶來加工工藝的要求急劇增加，如果不能將加工設(shè)備限制條件和加工誤差考慮到設(shè)計計算過程中，將會帶來衍射效率低下、分束不均勻、零級多大等系列問題，良品率極低。

實際大規(guī)模應(yīng)用中多數(shù)采用二值相位型DOE，利用光刻工藝制作母版，然后采用UV轉(zhuǎn)印、納米壓印等系列工藝進行大規(guī)模生產(chǎn)，這種方式成本低，但精度差，一般用于消費級產(chǎn)品中。

高精度工業(yè)級應(yīng)用一般采用多臺階相位型DOE，可以實現(xiàn)大角度激光分束。多臺階DOE是一種周期性的二元光學(xué)元件,每個周期由多個相位單元組成,這些相位單元形成了臺階狀分布，這種設(shè)計方法在30度分束衍射角內(nèi)的應(yīng)用中，不均勻性精度可以控制到5%以內(nèi)，且對加工誤差要求具有較大兼容度。這種模式必須采用半導(dǎo)體刻蝕工藝，由專門的半導(dǎo)體芯片晶圓加工廠家生產(chǎn)，超大批量制作時單價便宜，但小規(guī)模制作時成本非常高。

應(yīng)用場景

小角度分束<15°內(nèi)的3~9點通常應(yīng)用到高功率激光加工領(lǐng)域，劃線切開、打孔等應(yīng)用場景較為廣泛，要求衍射效率高，鍍膜后能實現(xiàn)90%以上能量效率，不均勻性<5%；

大角度分束<50°的應(yīng)用通常應(yīng)用到特定場景，目前主要用于多線激光器領(lǐng)域，作為機器視覺光源的核心部件。

采購指南

激光器分束器件的價格和加工周期與用戶需求密切相關(guān)，請務(wù)必明確指標(biāo)參數(shù)，如果不清楚具體參數(shù)，可以描述應(yīng)用場景由我們技術(shù)人員給予指導(dǎo)明確。也敬請廣大客戶明確理解我們的態(tài)度：不支持“國產(chǎn)必須便宜！”這種觀念，同等品質(zhì)體系下，請尊重產(chǎn)品價值！只認(rèn)產(chǎn)品性能價值，不討論“出身問題”！

分束器

指示PATERN器件

多臺階圖案DOE母版定制

基于DOE的幀格動畫可以用于景觀燈、舞臺效果燈等激光應(yīng)用，基于樹脂類光柵圖案的DOE元件制作離不開光刻母板。基于二臺階光刻技術(shù)的圖案光柵母板是UV轉(zhuǎn)印、納米壓印大規(guī)模制造圖案光柵的必需基礎(chǔ)。UPOLabs可為廣大激光器廠家提供圖案母板設(shè)計、加工。

定制說明

1. 提供圖案設(shè)計稿，或動畫幀

2. 提供波長、光源參數(shù)信息、發(fā)散角、幀格數(shù)量、工作距離、圖案大小等參數(shù)

3. 中央零級位置或遮擋設(shè)計方案，明確能量效率

4. 將上述信息確認(rèn)為產(chǎn)品規(guī)格書，簽訂合同，預(yù)付款

5. 4~6周為標(biāo)準(zhǔn)加工周期，默認(rèn)8*8mm規(guī)格尺寸

客戶拿到成品后即可驗證母板性能，然后安排拼版復(fù)制、進入批量規(guī)模化生產(chǎn)。

動畫案例

更多PATERN器件，歡迎訂購