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适用于高功率激光加工的Iris变形镜
所属类别： ? 调制器 ? 可变形反射镜/自适应光学系统
所属品牌：美国Iris AO公司
产品简介
Iris AO公司针对激光加工应用专门设计的分立镜面MEMS变形镜具有专业的水冷系统与镀膜技术，大幅提高了损伤阈值，适用于高功率激光加工系统，可对光学元件带来的像差予以校正，并有效提高激光的光束质量！
关键词：变形镜，DM，deformable mirror，MEMS，分立镜面变形镜，分立式变形镜，分立式MEMS变形镜 ，分离镜面变形镜，Discrete MEMS deformable mirror，Iris变形镜，微变形镜，MEMS变形镜，静电变形镜，像差校正、场镜像差校正、F-Theta Lens像差校正
在高功率激光精细加工领域，光束质量对于加工精度与质量至关重要。通常光束质量的影响主要来自激光器本身的光束质量的波动与激光加工系统中光学元器件引入的光学像差。在该领域，所使用的激光器的腔镜会受到激光的直接辐照而产生对激光能量的吸收，特别是随着功率的提高，腔镜吸收的能量也随之增加，腔镜温度升高而产生热变形。腔镜热变形将引起腔内光束的光程发生变化，使得谐振腔的工作参数偏离设计值，从而引起腔内模式发生改变，致使波前相位高频成分及Zernike高阶像差增大，波前畸变程度也将变大，输出光束质量退化，输出功率下降，从而影响激光微加工的精度和质量。而激光加工系统中的光学元器件所引入的光学像差则不可避免地会导致激光光束质量下降。
Iris分立镜面MEMS变形镜，采用全球领先的分立镜面混合表面微加工工艺技术，是美国Iris AO公司专门为高功率激光精细加工过程中腔镜热变形和光学器件像差造成的波前畸变进行校正补偿而开发的新型封装变形镜器件，是改善高功率激光精细加工应用中光束质量，提供加工精度与加工质量的有效工具。
Iris使用独创MEMS专利技术制造的变形镜采用111个内切孔径3.5或7.0mm的驱动器，37片PTT镜片单元组成蜂窝状阵列。每一个镜面单元可以在三个自由度方向上，伸缩，翻倒，倾斜独立控制。
产品特点和优势：
? 专业介质镀膜可承受高功率激光
? 配有水冷散热系统，更利于散热并提高产品寿命
? 配有清除有机物的清洗口，避免水冷系统阻塞
? 体积紧凑，方便集成
? 高性价比
权威测试结果：
1. 全球领先的激光微加工系统制造商使用紫外脉冲激光器（355nm，15W平均功率，ps脉冲）对Iris AO的新型封装并镀膜的PTT111变形镜进行测试显示： Iris变形镜在5W激光功率下测试60小时，10W激光功率下测试70小时，15W激光功率下测试80小时，均没有显示影响光束质量的损坏迹象。在激光功率15W测试时入射到变形镜上的是一束光斑直径大约1mm的激光。测试显示即使在更高的功率强度上，变形镜也没有出现永久损坏的迹象。
2. 另一位业内领先的激光加工系统制造商 Raydiance Inc.( )公司利用平均功率10W的1550nm飞秒脉冲激光器成功对镀金薄膜的PTT111DM和采用新型封装PTT111DM进行测试对比。测试显示这种专为激光应用开发与优化的最新封装，进一步增大镀金薄膜变形镜所能承受的平均功率。
3. 测试显示Iris分立镜面MEMS变形镜无需热沉就可以承受300W/cm2平均功率密度，在进行热沉和改善镀膜后，变形镜可以承受3KW/cm2的平均功率密度。对于脉冲激光，变形镜可以承受峰值功率密度1.7GW/cm2。在使用新型封装后，变形镜所能承受的功率密度进一步增大，并且无损连续工作时间显著延长。
以上测试均表明专业表面介质薄膜以及为适应恶劣环境进行的新型封装对提高变形镜的损伤阈值与高功率激光下的工作性能非常有效。Iris AO公司下一步将进行1000小时的超长时间测试，来进一步验证和改善这种新型封装镀膜变形镜的承受高功率激光的性能。
目前Iris AO由于出色的研发实力，已赢得了美国国家航空航天局的Phase II SBIR项目资金，用来支持其进一步发展变形镜在高功率激光器方面的应用。Iris AO将进一步开发适用更宽波长范围的镀膜技术，适用从288nm到1600nm激光器，（深紫外准分子激光器到ND:YAG激光器），为激光微加工、激光精细加工和激光整形行业应用提供优秀的波前校正与光斑整形方案。
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