Laserdiodenfolder 2..A

Objektive für Laserdioden
Kollimator für Laserdioden,
Brennweite 9 mm,
Wellenlänge 405 nm
Apertur
Bei der Auswahl eines Standardobjektives sollte die Numerische Apertur (NA)
des Objektivs gemäß den Abstrahlwinkeln der Laserdiode gewählt werden.
Dabei muß darauf geachtet werden,
daß Laserdiodenhersteller meist die vollen Abstrahlwinkel bei 50% Intensitätsabfall am Rand angeben.
Die meisten Laserdiodenanwendungen benötigen ein
kollimierendes Objektiv mit großer numerischer Apertur, um das stark divergente Strahlenbündel der Laserdiode effizient aufzunehmen.
Die LINOS Laserdiodenobjektive können gleichermaßen zum Kollimieren und Fokussieren, sowie für die
Faserkopplung verwendet werden. Unsere Kunden
wählen aus einem breitgefächerten Angebot an beugungsbegrenzten Objektiven mit unterschiedlichen
Brennweiten, numerischen Aperturen und Wellenlängenbereichen für den Einsatz in anspruchsvollen
Gebieten. Dazu zählen beispielsweise Justiersysteme,
Entfernungsmesssysteme basierend auf LIDAR, Laserbelichter, Diodeninterferometer und das Erkennen von
Fingerabdrücken.
Durch die Entwicklung kurzwelliger Laserdioden für
den Einsatz in optischen Speichern motiviert, bietet
LINOS auch Objektive für den violetten Bereich
(405nm) an. Mit ihnen kann eine Steigerung der Speicherkapazität in DVDs durch den geringeren Flächenbedarf pro Informationseinheit erzielt werden.
Hochpräzise Spezialanwendungen können eine
Anpassung an die jeweilige Spezifikation erfordern.
Z. B. führte LINOS eine kundenspezifische Entwicklung eines hochgeöffneten High End Kollimators aus,
der erfolgreich im DVD Mastering eingesetzt wird.
Wellenlänge
Die Objektive sind entsprechend ihren
Einsatzbedingungen, monochromatisch
oder für einen mehr oder weniger breiten Spektralbereich korrigiert und entsprechend vergütet. Wie aus der Übersichtstabelle ersichtlich, liegen die Einsatzbereiche im violetten Bereich, im
Visuellen bis NIR 890 nm, sowie bei
1300 nm.
Abbildungsqualität
Für die meisten Objektive wird ein mittlerer Wellenfrontfehler von λ2/500
angegeben, was einer beugungsbegrenzten Abbildung von besser λ/20
entspricht.
Durch das bei LINOS angewendete spezielle Justageverfahren können mit der
gezielten Ausrichtung der zuletzt montierten Linse die Abbildungsfehler minimiert werden.
Bildfelddurchmesser
Neben der Positionierung der Laserdiode in z-Richtung (entlang der optische Achse), ist auch die Ausrichtung in
der x-/y-Richtung für die Abbildungsqualität wichtig. Der Bildfelddurchmesser gibt den Spielraum an, innerhalb
dessen die Abstrahlfläche der Laserdiode in der x-y-Fläche positioniert
werden sollte. Er liegt typischerweise
zwischen 0,1 und 0,3 mm.
Planplatte
In jedem Design für Laserdiodenobjektive ist rechnerisch eine dünne Planplatte
einkorrigiert. In den meisten Fällen ist
sie zwischen 0,2 und 0,3 mm dick und
berücksichtigt den Einfluss des Deckglases der Laserdiode.
Beim Einsatz unserer Standardobjektive
reicht die Qualität in vielen Fällen aus,
ohne daß Planplatten eingesetzt werden. Bei hohen Anforderungen sollte
geprüft werden, ob durch Einbringen
einer Planplatte bestimmter Dicke und
aus bestimmtem Material eine Verbesserung der Abbildungsqualität bewirkt
werden kann.
Auslaufmodell
Durch die sich stetig ändernden Kundenbedürnisse erweitern wir unser
Angebot an Objektiven kontinuierlich
durch Neuentwicklungen. Dies bedingt
natürlich auch, daß bestimmte Objektivtypen nach einer gewissen Lebensdauer nicht mehr so häufig gebraucht
werden. Diese Typen sind in der Übersichtstabelle mit einem A) für Auslauf
gekennzeichnet. Der noch vorhandene
Bestand wird mit entsprechendem Hinweis verkauft. Ein neues Fertigungslos
ist zur Zeit von unserer Seite nicht geplant. Kundenwünsche mit entsprechender Stückzahl machen jedoch u. U.
eine Neuauflage wieder wirtschaftlich
sinnvoll.
Spezialkollimator: Light-Pen
Der LINOS Light-Pen besteht aus einem
Kollimator (Brennweite 9 mm), einer
Aufnahme für die Laserdiode (∅ 9 mm)
und einer Fokussiermechanik. Der Anwender muß sich keine aufwendige
Halterung für die Diode überlegen,
denn die x-/y-Positionierung ist durch
eine präzise Passung im Light-Pen realisiert. Diese Zentrierung zur optischen
Achse des Kollimators gewährleistet
geringe Schielwinkel von weniger als
10 mrad. Die elektrische Isolation der
Diodenhalterung sorgt für Potenzialfreiheit der spannungsempfindlichen Laserdiode gegenüber der empfohlenen
Befestigungsfläche [B]. Die spielfreie
Fokussierung in z-Richtung erfolgt
bequem und einfach per Hand an einer
Rändelschraube. Das Feingewinde und
die Geradführung ermöglichen eine Einstellgenauigkeit von besser als 0.5 µm.
Durch das Zubehör des fokussierbaren
Light-Pens sind viele Applikationen
schnell, preiswert und mit hohem Wirkungsgrad realisierbar.
Zubehör zum Light-Pen
Die unterschiedlichen Abstrahlwinkel
der Laserdiode führen durch das hochgeöffnete Kollimatorobjektiv je nach
Diodentyp eventuell zu einem stark
elliptischen Intensitätsprofil. Das Zubehör ermöglicht zwei Arten der Strahlformung:
Ist die Laserleistung nicht Priorität, kann
mit dem Blendenset ein kreisförmiger
Strahlenbündelquerschnitt erreicht werden.
Sollen Leistungsverluste vermieden werden, kann der Strahl mit einem Zylinderafokal zirkular geformt werden. Die
beugungsbegrenzte Abbildung bleibt
über den gesamten Wellenlängenbereich von 580 … 870 nm auch mit dem
Afokal erhalten. Weitere Vorteile der
Strahlformung mit Zylinderlinsen sind
die kleine Bauform und der zentrisch
zur Fassung austretende Strahl.
In manchen Anwendungen ist der
Astigmatismus der Laserdiode störend.
Die aus der Laserdiode tretenden Strahlen scheinen je nach betrachteter Ebene
von zwei verschiedenen Punktlichtquellen zu kommen. Der Abstand dieser
Punktlichtquellen auf der optische Achse ist die astigmatische Differenz, die
durch den Einsatz von Zylinderlinsen
korrigiert werden kann. Diese sind im
Light Pen Zubehör für 12 µm bis 40µm
Astigmatismuskorrektur enthalten.
Deckglas
der Laserdiode
0
∅ 9-0,03
Bei Objektiven, die zum Fokussieren
entwickelt wurden, kann die einkorrigierte Dicke der Planplatte 1,3mm, max.
bis zu 5 mm betragen. In diesen Fällen
ist die schützende Kunststoffschicht auf
Speicherplatten mit einkalkuliert.
≤ 4,7
Abb. 1:
Einzuhaltende Abmessungen der
auswechselbaren Laserdiode
(nicht im Lieferumfang enthalten)
Light-Pen Grundversion
Optische Daten:
Brennweite = 9 mm, NA = 0.4,
max. Strahlenbündel ∅ = 7.2 mm,
Wellenfrontdeformation rms ≤ 0.045 λ,
Wellenlängenbereich = 580 ... 870 nm,
nahezu beugungsbegrenzte Abbildung
Mechanische Daten:
Schielwinkel ≤ 10 mrad,
Einstellgenauigkeit 0.5 µm, Abmessungen Light-Pen → Abb. 2,
Laserdiodenhalterung passend für
Gehäusetypen mit ∅ 9 mm (∅ 5.6 mm
auf Anfrage) → Abb. 1, Fassung aus
Stahl, Gewicht 50 g
Zylinderafokal
Optische Daten:
Aufweitungsfaktor = 2x/0.5x oder
3x/0.33x, max. Strahlenbündeldurchmesser = 7.2 mm, Wellenfrontdeformation und Wellenlängenbereich = gemäß
Light-Pen Grundversion
Mechanische Daten:
Fassung aus Stahl, Gewicht 16 g (2x)
bzw. 26 g (3x)
Weiteres Zubehör zum Baukastensystem
ist in der Übersichtstabelle aufgelistet.
Baugruppen
LINOS entwickelt und produziert nicht
nur Komponenten, wie z. B. Light-Pens,
Beam-Expander, F-Theta-Objektive, sondern integriert auch die Optik in
elektromechanische Baugruppen. Der
Vorteil solcher Komplettlösungen liegt
in genau aufeinander abgestimmten
Einzelteilen, in der Fertigmontage und
Justage der ganzen Baugruppe und
deren Prüfung nach Kundenwunsch.
6,5
34,2
15,1
Laserdiode*
B
Abb. 2:
Fokussierbarer Light-Pen für
auswechselbare Laserdioden
∅ 18,5
∅9
∅ 15
∅ 14,5
A
∅ 27
2,2
Blende mit
Fassung
(Zubehör)
M 1,6/3x120°
Einschraubtiefe
max. 3 mm
* nicht im Lieferumfang
Systemübersicht des fokussierbaren Light-Pens
Bestellnummer
Produkt
1404-043-822-00
Fokussierbarer Light-Pen (Grundversion)
1404-043-828-00
1404-043-833-00
Blendensatz aus Fassung, Haltering und 3 Blenden ∅ 3.5, 5 und 6.3 mm
für Light-Pen Ende (Kurzversion mit einseitiger Befestigung)
für Einbau zwischen Komponenten (zweiseitige Befestigung)
1404-043-823-00
1404-043-824-00
1404-043-825-00
1404-043-826-00
1404-043-827-00
Zylinderlinsen in Fassung zur Korrektur des Laserdioden-Astigmatismus
mit astigmatischer Differenz von 12 µm
15 µm
20 µm
32 µm
40 µm
1404-043-830-00
1404-043-832-00
Zylinderafokal zur Strahlformung
Aufweitung
2x/0.5x
Aufweitung
3x/0.33x
1404-043-829-00
Adapterhülse zur Befestigung weiterer Komponenten nach Zylinderafokal
1404-043-834-00
1404-043-838-00
1404-043-835-00
Fokussierlinsen für Schnittweiten <250 mm
Brennweite
50 mm
Brennweite
100 mm
Brennweite
200 mm
1404-043-836-00
Zylinderlinse in Fassung für Linienspot in einstellbarer Entfernung
Qualität λ2/x
einkorrigierte Dicke der
Planplatte [mm]
Fassungsdurchmesser
[mm]
Fassungslänge [mm]
maximale Masse [g]
4.1
0.52
800–840
3
0.08
500
1.26
6.0
5.7
0.55
4.5
0.45
770-830
3
0.16
500
1.20
8.0
10.3
1.2
Wellenlänge(nbereich)
[nm]
Bildfelddurchmesser
[mm]
1403-116-000-20
Linsenanzahl
A)
Apertur
1403-102-000-20
Brennweite [mm]
Bestellnummer
Übersicht über Objektive für Laserdioden (Technische Änderungen vorbehalten)
1403-116-000-22
3) A)
4.5
0.45
770-830
3
0.16
500
0.30
8.0
10.3
1.2
1403-166-000-20
A)
4.5
0.45
770-830
3
0.16
500
1.20
8.0
10.3
1.1
1403-108-000-22
5.0
0.50
600-1020
3
0.14
400
0.30
9.0
9.0
1.6
1403-108-000-21
5.0
0.50
1300
3
0.14
400
0.30
9.0
9.0
1.6
1403-184-000-20
5.0
0.50
405
3
0.14
400
0.25
7.5
7.0
1.7
1403-169-000-22
5.0
0.50
514-830
3
0.14
400
0.30
7.5
7.0
1.7
1403-149-000-20
A)
5.8
0.47
800-850
4
0.30
500
1.20
8.5
12.0
2.2
1403-099-000-20
A)
6.0
0.40
800-850
3
0.08
500
0.30
8.0
8.0
1.2
6.5
0.50
760-800
4
0.80
400
1.23
9.5
15.0
2.8
7.5
0.30
780-890
3
0.12
500
0.17
9.0
10.0
1.5
1403-128-000-20
7.9
0.40
800-850
3
0.10
500
0.30
11.0
15.0
2.6
1404-043-821-00
9.0
0.40
580-870
4
0.20
500
0.27
15.0
22.1
14.5
1403-129-000-20
1403-140-000-20
A)
1403-048-000-00
2) A)
9.0
0.30
780-860
3
0.20
500
0.17
9.0
10.0
1.2
1403-137-000-20
A)
9.0
0.25
780-880
3
0.20
500
0.17
9.0
10.0
1.8
1403-139-000-20
1) A)
9.0
0.25
780-860
3
0.20
500
0.17
10.0
12.5
2.2
1403-143-000-20
A)
9.0
0.30
780-860
3
0.20
500
0.17
9.0
10.0
1.7
9
0.30
405
3
0.2
400
0.17
9.0
10.0
1.8
1403-143-000-23
1403-163-000-20
A)
9.0
0.25
780-880
3
0.20
500
0.50
8.5
10.5
1.8
1403-073-000-00
2) A)
9.2
0.40
633
4
0.80
350
1.30
12.0
21.6
4.0
1403-074-000-20
2) A)
20.0
0.11
800±40
2
0.96
500
5.0
9.0
6.0
1.0
1403-130-000-20
2) A)
26.0
0.17
780±20
2
0.30
250
3.0
12.0
7.5
1.7
1)
Fassung bietet Platz zum Einbau einer Zylinderlinse zur Astigmatismuskorrektur
Fassung aus Kunststoff
3)
mit Planplatte
A)
Auslaufmodell (bitte Stückzahl erfragen)
2)
Linos Photonics GmbH & Co. KG
Business Unit Media Technology
Isartalstraße 43
D-80469 München
Germany
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