Laser beam quality factor (M2) measured by distorted fresnel zone plates



Título del documento: Laser beam quality factor (M2) measured by distorted fresnel zone plates
Revista: Revista mexicana de física
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000325712
ISSN: 0035-001X
Autors: 1
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Institucions: 1Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Unidad Monterrey, Apodaca, Nuevo León. México
Any:
Període: Ago
Volum: 54
Número: 4
Paginació: 279-283
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, descriptivo
Resumen en español En este artículo, presentamos un método novedoso basado en óptica difractiva para medir M2. Este nuevo arreglo óptico consiste de una lente con un conjunto de 1 o dos rejillas de difracción y un simple arreglo detector. Como resultado, este sistema produce imágenes simultáneas, de un número de diferentes planos–objeto centrados a lo largo del eje de propagación simétricamente a la cintura del haz láser. Estas imágenes son colectadas simultáneamente en una sola imagen mediante una cámara CCD generando en una sola imagen y después de algún procesamiento de la imagen, una medición instantánea para la calidad del haz láser. Esta técnica permite la posibilidad de monitorear en tiempo real la calidad del haz en un modo de operación continuo o pulso a pulso. Hoy en día, el maquinado con láser de alta potencia es una técnica estándar en la manufactura para el procesamiento de materiales. Aunque estos láseres no son siempre estables durante largos períodos de tiempo, el cual es requerido en esta clase de procesos, la mayoría de las veces diagnosticar y poner de nuevo a trabajar lleva un tiempo significativo. El parámetro M2 es una expresión numérica para la calidad del haz láser que puede ser medida en tiempo real en un proceso en línea. Sin embargo para medir el parámetro M2, varias mediciones en la vecindad de la cintura del haz láser son requeridas
Resumen en inglés In this paper we present a novel method, based on diffractive optics, for measuring M2. This novel optical arrangement consists of a lens along with a set of 1 or 2 distorted diffraction gratings and a single array detector. As a result, this system produces simultaneous images of a number of different object planes centred over the laser beam propagation axis symmetrically to the laser beam waist. This image is gathered around the image plane using a CCD camera producing, in a single image and after some image processing, an instantaneous measurement for the laser beam quality. This technique allows for the possibility of monitoring the beam quality in real time, in a continuous or pulse–to–pulse mode operation. Nowadays, high power laser machining is a standard technique in manufacturing material processing that is widely used in industry. Although these lasers are not always stable for long periods of time, which is required in this kind of process, it usually takes considerable time to diagnose them and restore them to working order. The M2 parameter is a numerical expression for laser beam quality that can be measured in real time over a process line. However, to measure the M2 parameter, several measurements in the neighbourhood of the laser beam waist are required
Disciplines Física y astronomía
Paraules clau: Optica,
Rejillas de difracción óptica,
Laser Nd:YAG,
Calidad del haz
Keyword: Physics and astronomy,
Optics,
Optical diffraction grating,
Nd:YAG laser,
Beam quality
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