Polarimetr s CO2 laserem

Další fotografie

Zadání a požadavky klienta

Firma BBT – MATERIALS PROCESSING se dlouhodobě zabývá vývojem a výrobou světově unikátní infračervené polarizační optiky a akusto-optiky pro laserovou techniku, fotoniku a materiálový výzkum v kosmu. Pro svůj vývoj poptávala sestavu určenou k měření optické propustnosti vzorků v závislosti na polarizaci dopadajícího světla. S ohledem na zaměření firmy bylo požadavkem měření ve střední infračervené oblasti (MIR). Kromě sestavení samotné optické dráhy bylo součástí poptávky také kompletní zakrytování sestavy tak, aby bylo měření pro obsluhu bezpečné.

Naše řešení

Jako zdroj světla byl zvolen vzduchem chlazený CO₂ průmyslový laser Diamond od firmy Coherent pracující na vlnové délce 9.3 µm. Výstup z tohoto laseru je lineárně polarizovaný (100:1) a dosahuje výkonu až 17 W. Optická dráha sestavy je dále navržena tak, aby umožňovala změnu průměru, intenzity a roviny polarizace svazku dopadajícího na vzorek. Nastavenou intenzitu laseru je přitom možné sledovat kontrolním senzorem vloženým za tímto účelem do vedlejšího ramena optické dráhy. To bylo nutné i s ohledem na to, že požitý laser je průmyslový zdroj u něhož není typicky potřebná extrémně vysoká časová stabilita výstupního výkonu. Pro snazší nastavení měření je pak do sestavy integrován červený naváděcí laser, který ve vzorkové rovině míří do stejného místa jako měřící svazek. Za vzorkem je konečně umístěn detektor prošlého záření.

Veškeré optické komponenty sestavy jsou umístěny na společné podložce, na kterou byl vyroben ochranný kryt. Ovládání experimentu je možné zcela prostřednictvím PC, které přes USB rozhraní komunikuje s jednotlivými periferiemi sestavy. Signál z koncového detektoru je vyveden přes koaxiální kabel pro připojení k externímu měřícímu přístroji (osciloskop).

Parametry zařízení

• CO₂ laser s pracovní vlnovou délkou 9.3 µm a výkonem až 17 W
• Nastavitelná intenzita dopadající na vzorek v rozsahu 0 – 100%
• Stupeň polarizace měřícího svazku ve vzorkové rovině až 10000:1
• Ovládání experimentu přes USB rozhraní + signál z detektoru vyvedený přes koaxiální (BNC) kabel
• Zakrytování splňující požadavky pro laserové zařízení I. třídy

Další fotografie