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Top-Hat Beam Shapers
Wir formen einen homogenen Flat-Top für Singlemode-Laser, in Größe und Form auf Ihren Prozess ausgelegt. Er wandelt einen Gauß-Strahl in ein gleichmäßiges Plateau von 1,5× bis 10× des Spots — rund, quadratisch oder rechteckig, bei außergewöhnlicher Effizienz. Wenn Sie die Fokusebene genau treffen können, ist er der flexibelste und effizienteste Flat-Top, den wir bauen.
Gleichmäßige Energie, genau in der Größe und Form, die Sie brauchen
Ein rohes Gauß-Profil bringt in der Mitte zu viel Energie ein und am Rand zu wenig, und genau deshalb fallen Abtrag, Schnitt und Oberflächenprozesse ungleichmäßig aus; ein Flat-Top ersetzt diese Spitze durch ein homogenes Plateau, sodass jeder Teil des Spots dieselbe Arbeit leistet. Unseren bekommen Sie standardmäßig in Ihrer Geometrie: rund, quadratisch, rechteckig oder individuell, überall zwischen 1,5× und 10× des Gauß-Spots. Dass dabei >90–95 % Effizienz herauskommen, heißt in der Praxis: Nahezu Ihre gesamte Laserleistung landet im nutzbaren Profil.
Flexibel, effizient, vollreflektiv
Jede Größe, jede Form
Ein Plateau überall zwischen 1,5× und 10× des Gauß-Spotdurchmessers, in runder, quadratischer, rechteckiger oder individueller Geometrie — auf Ihren Prozess gebaut, nicht aus dem Katalog gezogen.
Herausragende Effizienz
>90 % bei 1,5× und >95 % von 2× bis 10× des Spots, bei <5 % Plateau-Ungleichmäßigkeit (ISO 13694) und Nebenmoden unter 1,5 %. Nahezu die gesamte Leistung landet im nutzbaren Profil.
Alle Laser, alle Leistungen
Vollreflektive, mikrostrukturierte Spiegeloptik: tiefes UV bis nahes IR, Femto bis CW, bis 50 kW+. Sie bleibt bei Leistung stabil, wo transmissive Optiken unter der thermischen Linse driften.
Auf Ihr M² optimiert
Strahlqualität ist hier kein Nachgedanke: Jeder Shaper wird gegen das tatsächliche M² Ihres Lasers ausgelegt, nicht gegen ein generisches Ideal von M²=1,0, und weil wir ihn auf Ihren Laser abstimmen, treiben wir die Homogenität so weit, wie Ihr System es zulässt. Schicken Sie uns Ihr M², und wir designen darum herum.
Flat-Top-Größe, Form und Wellenlänge legen wir standardmäßig auf Ihren Strahl und Ihr System aus.
Dieser 2D Top-Hat oder der 3D Top-Hat?
Beide machen aus einem Gauß-Strahl einen Flat-Top. Der Unterschied liegt darin, wo sie gewinnen: maximale Flexibilität im Fokus oder maximale Stabilität über die Tiefe.
Top-Hat Beam Shaper
Am besten, wenn Sie die Fokusebene treffen können. Freie Wahl von Größe (1,5–10×) und Form (rund, quadratisch, rechteckig), bei höchster Effizienz (>90–95 %) — optimiert ist der Flat-Top dabei genau im Fokus, Ihr Prozess braucht also eine gute Ausrichtung und eine genau gesetzte Fokusebene, um den vollen Nutzen zu holen.
- Jede Größe von 1,5× bis 10× des Gauß-Spots
- Runde, quadratische, rechteckige oder individuelle Form
- Höchste Effizienz, >90–95 %
- Am stärksten in der Fokusebene
3D Top-Hat
Am besten, wenn der Prozess durch die Tiefe wandert. Ein EDOF-ausgelegter Flat-Top hält seine Form über einen erweiterten axialen Bereich und gibt Ihnen damit ein breiteres, gutmütigeres Prozessfenster in der Linie; dafür liegt er auf einem runden Spot von 1,8× der Beugungsgrenze fest.
- Stabil über eine erweiterte Schärfentiefe
- Rundes Profil, ~1,8× beugungsbegrenzt
- Unempfindlich gegen Fokusverschiebung & Ausrichtung in der Linie
- Für die Produktion, in der der Fokus nicht exakt gehalten werden kann
Nicht sicher, welcher passt? Schicken Sie uns Laser, Zielprofil und wie genau Sie den Fokus halten können. Wir empfehlen Ihnen den richtigen.
Rund, quadratisch oder rechteckig: in jeder Größe
Die Plateau-Geometrie ist eine Auslegungsentscheidung, und sie skaliert mit Ihrer Zielgröße. Zu sehen sind simulierte Intensitätsprofile. Rot ist die Spitzenintensität, Blau die abfallende Flanke. Bei einem kleinen 1,5×-Plateau nehmen die Flanke und ihre Beugungs-Nebenmaxima einen größeren Anteil des Spots ein; skalieren Sie auf 2–10×, wird dieselbe Flanke zu einem dünnen Rand um ein breites, flaches Plateau.
Weitere Formen und Seitenverhältnisse auf Anfrage. Nennen Sie uns die Fläche, die Ihr Prozess braucht, und wir legen das Profil darum aus.
Gleiche Flanke, größeres Plateau: warum die Größe die Qualität bestimmt
Stellen Sie sich einen Flat-Top als Gauß-Profil vor, das in der Mitte durchgeschnitten ist, mit einem flachen Plateau zwischen den beiden Hälften. Die ansteigende und die abfallende Flanke behalten die Gauß-Form, denn diese Flanke gibt Ihr optisches System vor und letztlich die Beugungsgrenze — steiler bekommt sie niemand, wir setzen nur das Plateau ein und lassen die Flanken, wie sie sind.
Die Flankenbreite bleibt damit praktisch fest. Das Plateau dagegen wird so groß, wie Sie es verlangen. Deshalb bestimmt die Größe die Qualität: Bei einem großen 5×-Plateau ist die feste Flanke nur ein dünner Rand um einen breiten Flat-Top; bei engen 1,5× nimmt dieselbe Flanke fast den ganzen Spot ein, und es bleibt kaum ein flacher Bereich.
Die Faustregel
Aus einem 20-µm-Gauß-Spot lässt sich kein sauberer 20-µm-Flat-Top machen: Die festen Flanken wären so breit wie der Spot selbst, und es bliebe kein Plateau übrig. Für einen klar definierten Flat-Top vergrößern Sie den Eingangsstrahl oder verkürzen die Brennweite, damit das Plateau bequem größer ist als die Flanke. Nennen Sie uns Ihre Zielgröße. Dann sagen wir Ihnen, welchen Strahl oder welche Brennweite es dafür braucht.
Passt es in Ihren Aufbau?
Jeder Flat-Top wird auf Ihren Laser, Ihr Zielprofil und Ihren Prozess ausgelegt. Wir designen gegen die Parameter unten: Schicken Sie sie uns, und wir bestätigen den Fit für Ihre genaue Konfiguration.
Empfohlener Aufbau: Einbau in einen kollimierten Strahl mit Fokussierlinse. Der Flat-Top ist in der Fokusebene optimiert; für Aufbauten ohne Linse sprechen Sie uns an, wir analysieren das.
Spezifikationen
| Parameter | Eigenschaft |
|---|---|
| Flat-Top-Geometrie | |
| Flat-Top-Größe | 1,5× – 10× des Gauß-Spotdurchmessers (1/e²) |
| Form | Rund, quadratisch, rechteckig oder individuell |
| Effizienz | >90 % (1,5× Gauß-Spot) | >95 % (2–10× Gauß-Spot) |
| Homogenität | <5 % Plateau-Uniformität (ISO 13694:2018) |
| Stärkste Nebenmoden | <1,5 % |
| Schärfentiefe | Am stärksten in der Fokusebene — genaue Fokuspositionierung erforderlich. Für einen Flat-Top, der über die Tiefe stabil bleibt, siehe den 3D Top-Hat. |
| Anforderungen an den Eingangsstrahl | |
| Eingangsstrahl | M² < 1,5; höher auf Anfrage |
| Eingangsstrahldurchmesser | Ausgelegt auf Strahldurchmesser ±5 %; max. Durchmesser 16 mm (AOI = 45°) |
| Wellenlängen | 1064/1030 nm; 532/515 nm; 450 nm; 355/343 nm; 266 nm; weitere auf Anfrage |
| Freie Apertur | ≥ 2× Strahldurchmesser (1/e²) |
| Integration | |
| Ausrichtung | Laterale Ausrichtung erforderlich; Rotation nicht möglich (für rotierte Strukturen sprechen Sie uns an) |
| Aufbau | Empfohlen: Einbau in einen kollimierten Strahl mit Fokussierlinse. Für Aufbauten ohne Linse sprechen Sie uns an, wir analysieren das. |
| Weitere Angaben | |
| Material | Mikrostrukturierte dielektrische HR-Beschichtung auf Quarzglas-Substrat |
| Reflektivität | >99,9 % @ 1064/1032 nm; 532/515 nm; 355/343 nm — >99,8 % @ 266 nm |
| Abmessungen | Ø25 mm/1″ und Ø50 mm/2″. Weitere Abmessungen auf Anfrage. |
Datenblatt v1.3. Die Werte beziehen sich auf einen Single-Mode-Eingang und ein aberrationsfreies optisches System; Systemaberrationen und Strahlqualität können die erreichten Ergebnisse beeinflussen. Die genaue Leistung wird pro Konfiguration bestätigt.
Er wird wie ein Spiegel montiert. Er wird wie eine Optik ausgerichtet.
Parallel / Z-Faltung
Shaper mit einem Umlenkspiegel vor der Linse: beliebiger Abstand zur Linse, Brennweite f bis zum Bauteil.
Gefaltet: ersetzt einen Spiegel
Shaper unter 45° faltet den Strahl direkt in die Linse: Er nimmt den Platz eines schon vorhandenen Umlenkspiegels ein.
Scanner
Shaper vor Scanner und F-Theta-Objektiv: Flat-Top-Bearbeitung für scannende Anwendungen.
Weitere Konfigurationen und Einfallswinkel (AOI) sind verfügbar. Nennen Sie uns Ihren Strahlengang, und wir schlagen die sauberste Integration vor.
Wo er eingesetzt wird
Mikrobearbeitung & Präzisionsstrukturierung
Schärfere Strukturen und ein weiteres, gutmütigeres Prozessfenster.
Ansehen → Eine Optik, kein aktiver FokusBeschriftung & Rückverfolgbarkeit
Gleichmäßige Markierqualität an gekrümmten und höhenvarianten Teilen — ohne f-Theta, ohne aktiven Fokus.
Ansehen →Häufige Fragen
Was ist der Unterschied zwischen dem 2D- und dem 3D-Top-Hat-Shaper?
Welche Größe und Form ist möglich?
Ich habe einen Gauß-Spot von 20 µm. Bekomme ich einen Flat-Top von 20 µm?
Wie effizient ist er?
Spielt meine Strahlqualität (M²) eine Rolle?
Mit welchen Lasern arbeitet er?
Warum ist die Fokusebene so wichtig?
Wie integriere ich ihn?
Ist ein Flat-Top das Richtige für Ihren Prozess?
Schicken Sie uns Ihren Laser, Ihr Zielprofil und wie eng Sie den Fokus halten können. Wir bestätigen Ihnen den richtigen Shaper für Ihren Aufbau — in drei Wochen in Ihren Händen.
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