지식나눔

광학계 얼라이먼트

렌즈 정렬을 하는데 실린더렌즈나 윈도우 등에서 레이저빛이 반사되어 나와서 손실이 큽니다. 직선상이 되도록 광학계를 놓고  초점도 맞추려고 해봤는데 쉽지 않습니다. 어떻게 하면 이 부분을 해결할 수 있을까요? 도움이 될만한 자료나 문헌이 있을까요?
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답변 3
  • 답변

    김채형님의 답변

    PLIF나 슐리렌 찍는다고 ND:YAG나 Dye Laser 광학 맞추던 방법인데, 레이저 TEM 상태 보면서 맞추는 방법입니다. 레이저 계측기로 일렬로 맞추고 감광지 같은 걸로 레이저가 최대한 작은 원점이 되는 위치를 맞추는 방법이었는데, 유튜브에도 있네요. 대학원생때 맨몸으로 하던 방법입니다.

    https://www.youtube.com/watch?v=qhDnAt6StpE
    PLIF나 슐리렌 찍는다고 ND:YAG나 Dye Laser 광학 맞추던 방법인데, 레이저 TEM 상태 보면서 맞추는 방법입니다. 레이저 계측기로 일렬로 맞추고 감광지 같은 걸로 레이저가 최대한 작은 원점이 되는 위치를 맞추는 방법이었는데, 유튜브에도 있네요. 대학원생때 맨몸으로 하던 방법입니다.

    https://www.youtube.com/watch?v=qhDnAt6StpE

    광학테이블상에서 싱글 플레이트를 놓고 사용중인데 유투브 영상처럼 잘 될까요?

    유투브 동영상 잘 봤습니다. 요즘은 좋은 기술과 기계들이 많네요. 레일 위에서 움직이는 모습이 인상적입니다.

  • 답변

    김종현님의 답변

    1. ar 코팅 제품을 사용해 보시면 어떨까요?
    2. Brewster angle을 시도해 보시면 어떨까요?

    optics를 만드는 회사에 따라서 편차가 있을 수도 있습니다. 혹시 중국제품을 사용하시나요? 제 개인적인 견해로는 미국의 Thorlabs 정도면 그냥 무난한 것 같습니다. (레이저 내부 부품 교환이라면 그 이상의 품질이 되어야 하고요)

    아무리 품질이 좋은 optics를 사용해도 어느 정도의 반사는 피할 수 없는 것 같습니다. 
    혹시 빛과 optics surface의 각도가 90도가 되도록 사용하신다면 간혹 반사된 빛이 focusing되어 빛의 진행방향 반대편의 optics들이 구멍이 나는 경우도 있으니 조심하셔야 합니다.

    조속히 일이 해결되시길 바랍니다. 
    감사합니다.
    1. ar 코팅 제품을 사용해 보시면 어떨까요?
    2. Brewster angle을 시도해 보시면 어떨까요?

    optics를 만드는 회사에 따라서 편차가 있을 수도 있습니다. 혹시 중국제품을 사용하시나요? 제 개인적인 견해로는 미국의 Thorlabs 정도면 그냥 무난한 것 같습니다. (레이저 내부 부품 교환이라면 그 이상의 품질이 되어야 하고요)

    아무리 품질이 좋은 optics를 사용해도 어느 정도의 반사는 피할 수 없는 것 같습니다. 
    혹시 빛과 optics surface의 각도가 90도가 되도록 사용하신다면 간혹 반사된 빛이 focusing되어 빛의 진행방향 반대편의 optics들이 구멍이 나는 경우도 있으니 조심하셔야 합니다.

    조속히 일이 해결되시길 바랍니다. 
    감사합니다.

    ar 코팅제품을 사용하고 있습니다. BET에서 반사되는 거, 실린더에서 반사되는거 이 두개가 문제인데요. 기존 사용하던 구성과 위치에서 거의 벗어나는 거 없고, 변화는 post 교체로 마운트 연결을 분리했다가 다시 연결한 정도인데, 원 상태로 되돌리기가 어렵습니다.

    BET가 뭔지 일단 여쭙습니다. (제가 사용해 본 적이 없는것 같아서요.) '실린더'라고 하시는 것은 아마도 실리더리칼 렌즈를 말씀하시는 것 같은데요, 이전에 잘 되던 것이 마운트 연결을 다시 했다고 잘 안된다는 부분이 이상하네요. BET는 모르겠고, 제가 사용하는 dye 레이저 내부에 cylinderical lense를 사용하고 있는데 생각보다 반사가 많이 일어나지는 않는데요. 혹시 렌즈의 방향이 뒤바뀐 것은 아닌가요? 아닐 거라고 생각하지만 혹시 몰라서 여쭙습니다.

    BET라고 업체사람들이 빔익스펜더를 말하는 거더라구요. 렌즈의 방향을 바꾸진 않았는데, 반사가 일어나는게 심해졌어요.

    빔익스펜더는 내부에 적어도 두 개 이상의 렌즈가 들어있을 것입니다. 제 경험으로는, 실린더리칼 렌즈와 빔익스펜더를 만졌는데 갑자기 반사가 심하다면 제 생각에는 beam alignment가 빔익스펜더에서 잘 안된것 같습니다. 아마도 초기 셋업이 렌즈의 중심을 지나도록 했을텐데 이 부분을 다시 한 번 맞춰보시면 어떨까요?

    beam alignment를 자체적으로 진행했는데, 전문가도 아니고, 경험도 없다보니...해결이 안되는 거 같습니다. 사실 beam alignment라는 걸 제대로 한건지도 의문스럽습니다.

  • 답변

    김종현님의 답변

    beam alignment를 이렇게 한 번 확인해보세요. 일단은 빔익스펜더가 원통형으로 생겼을 것입니다. 그래서 레이저 빔이 한쪽으로 들어가서 반대편으로 나오겠죠. 레이저의 출력을 되도록 작게 놓으시고, 레이저 빔이 빔익스펜더의 렌즈 중심을 지나서 반대편 렌즈의 중심으로 나올 수 있도록 조절합니다. 그리고 명함 등을 이용해서 (레이저 빔이 visible 혹은 uv 라면), 빔익스펜더에서 반사되는 빔을 찾아보시는 것입니다. 레이저빔이 빔익스펜더 렌즈의 중심을 지나 다른 편 렌즈의 중심을 지난다면 반사되는 빛의 각도가 입사되는 레이저에서 그리 멀지 않을 것입니다.
    간단하게 그림으로 설명드리면,
    레이저 진행 방향 -------> |         |--------->
                                      a         b
    a: 빔익스펜더 앞쪽 렌즈
    b: 빔익스펜더 뒷쪽 렌즈

    a 렌즈에서 반사하는 빛을 명함으로 보시고 그 각도가 입사되는 레이저와 거의 일치하면 레이저빔이 a와 b 렌즈의 중심을 통과한다고 볼 수 있습니다.
     
    beam alignment를 이렇게 한 번 확인해보세요. 일단은 빔익스펜더가 원통형으로 생겼을 것입니다. 그래서 레이저 빔이 한쪽으로 들어가서 반대편으로 나오겠죠. 레이저의 출력을 되도록 작게 놓으시고, 레이저 빔이 빔익스펜더의 렌즈 중심을 지나서 반대편 렌즈의 중심으로 나올 수 있도록 조절합니다. 그리고 명함 등을 이용해서 (레이저 빔이 visible 혹은 uv 라면), 빔익스펜더에서 반사되는 빔을 찾아보시는 것입니다. 레이저빔이 빔익스펜더 렌즈의 중심을 지나 다른 편 렌즈의 중심을 지난다면 반사되는 빛의 각도가 입사되는 레이저에서 그리 멀지 않을 것입니다.
    간단하게 그림으로 설명드리면,
    레이저 진행 방향 -------> |         |--------->
                                      a         b
    a: 빔익스펜더 앞쪽 렌즈
    b: 빔익스펜더 뒷쪽 렌즈

    a 렌즈에서 반사하는 빛을 명함으로 보시고 그 각도가 입사되는 레이저와 거의 일치하면 레이저빔이 a와 b 렌즈의 중심을 통과한다고 볼 수 있습니다.
     
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