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  CO2 Laser Optics & Consumable Products / Miroirs à retard de phase
Miroirs à retard de phase

Miroirs à retard de phase

La découpe du métal notamment, mais aussi d’autres opérations laser complexes, ne tolère pas la moindre variation de largeur de saignée ou de section transversale. Or, comme l’indique l'illustration 1, la qualité de la saignée dépend de l'orientation de la polarisation de la lumière par rapport à la direction de coupe.
La théorie actuelle explique que l'hypothèse d'un faisceau focalisé attaquant la pièce à usiner sous incidence normale est valable uniquement au début de la coupe. Lorsque la saignée est formée, le faisceau touche le métal selon un angle d'incidence plus fort, Θ, comme cela est représenté sur l'illustration 2. Lorsque le laser est polarisé de manière rectiligne, la composante suivant s par rapport à la surface du métal, est réfléchie davantage que que la composante suivant p, ce qui entraîne une qualité de coupe variable en fonction de sa direction.
Le fait d'introduire un miroir à retard de phase quart d'onde (90°) dans le chemin optique du faisceau permet d'éliminer ces variations de saignée, parce qu’il convertit la polarisation incidente rectiligne en polarisation circulaire. Lorsque le faisceau est polarisé de manière circulaire, la puissance lumineuse est également distribuée sur les composantes p et s quelle que soit l’orientation du faisceau par rapport à la pièce de métal, ce qui rend l’enlèvement de matière indifférent à l’orientation du faisceau, comme cela est illustré par les photos ci-dessous.
Pour obtenir ce résultat, la polarisation du faisceau laser incident doit être rectiligne et orientée à 45° par rapport au plan d'incidence, et le faisceau doit arriver sous une incidence de 45° sur le miroir, comme le montre l'illustration 3. Le faisceau réfléchi est alors polarisé de façon circulaire.
Le choix du substrat utilisé pour ce type de miroir dépend du niveau de puissance auquel le laser fonctionne. Des substrats spécifiques, comme par exemple le cuivre à refroidissement par eau, sont également disponibles. Il est aussi possible de réaliser des retards de phase du huitième d'onde ou du seizième d'onde, ainsi que des modèles pour d'autres longueurs d'onde de fonctionnement que 10,6µm.. Veuillez contacter un représentant commercial II-VI pour plus d’informations.

Ragged Cut: produced by linearly polarized light Clean Cut: produced by circularly polarized light
Ragged Cut: produced by linearly polarized light Clean Cut: produced by circularly polarized light

A linearly polarized beam is oriented so that the plane of polarization is 45° to the plane of incidence and strikes the RPR at 45° to the normal, as shown in Figure 3. The reflected beam is circularly polarized.

The substrate choice depends upon the power level at which the laser operates. Alternate substrates, including water-cooled copper, are available. Eighth-wave and sixteenth-wave RPR designs, and designs for peak wavelengths other than 10.6µm are also available. Please contact a II-VI sales representative to obtain a quotation.

RPR Diagrams
RPR Diagrams
Specifications
Standards
Dimensional Tolerances
Diameter: +0.000”-0.005”
Thickness: +/-0.010”
Parallelism
<= 3 arc minutes
Clear Aperture (polished)
90% of diameter
Surface Figure (power/irregularity) at 0.63µm
<=2 fringes/0.5 fringe
Scratch-Dig
10-5
Reflectivity @ 10.6µm
>= 98%
Phase Retardation for 10.6µm @ 45º
90º +/- 3º
Ellipticity Ratio
0.90-1.11

Part #
Description
Diameter
(inches)
Diameter
(mm)
Edge
Thickness
(inches)
Edge
Thickness
(mm)
Phase Shift
@ 10.6µm
(degrees)
498237
Si
1.5
38.1
0.16
4.06
90+/-6
893833
Si
2.0
50.8
0.20
5.08
90+/-2
582132
Si
2.0
50.8
0.20
5.08
90+/-2
592353
Si
2.0
50.8
0.375
9.53
90+/-6
102719
Si
2.0
50.8
0.170
5
90+/-2
969917
Si
2.0
50.8
0.40
10.16
90+/-6
772930
Si
2.677
68
0.80
20.32
90+/-1
697768
Si
3.0
76.2
0.236
6
90+/-6
224094
Si
3.0
76.2
0.25
6.35
90+/-6
390686
Cu
1.5
38.1
0.25
6.35
90+/-6
666269
Cu
1.969
50
0.394
10
90+/-6
832944
Cu
2.25
57.15
0.394
10
90+/-2
488199
Cu-WC*
2.25
57.15
1.25
31.75
90+/-6
800102
Cu
2.362
60
0.394
10
90+/-2
634413
Cu
2.362
60
0.591
15
90+/-2
748680
Cu
3.0
76.2
0.50
12.7
90+/-6
744069
Cu
3.0
76.2
0.591
15
90+/-2
*Cu-WC: water-cooled copper
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