ビームホモジナイザー、フライアイレンズ使用
- Turns Round Collimated Input Beam into a Rectangular Output Area
- Two Continuously Adjustable, Rectangular Output Size Ranges
- Built-In Rotation Mount to Set Orientation of Output
FLE1
40 mm Working Distance, Uncoated
FLE21
95 mm Working Distance, 420 - 700 nm AR Coating
Application Idea
FLE2 Fly's Eye Homogenizer Mounted on an SM2TC Clamp, Projecting a Rectangular Output on an EDU-VS1 Screen
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作動距離が40 mmのフライアイホモジナイザの出射部にはSM1外ネジが付いています。入射部にはSM05内ネジとSM1外ネジが付いています。
ホモジナイザの動作の概略図。2つのMLA間の距離を短くすると出射ビームの長方形は大きくなり、距離を長くすると小さくなります。
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作動距離が95 mmのホモジナイザの出射部にはSM2外ネジが付いています。入射部にはSM05内ネジとSM1外ネジが付いています。
特長
- 出射光形状は長方形、サイズは下記の2種類
- 2.9 mm x 4.0 mm~11.4 mm x 16.0 mm
- 6.4 mm x 9.0 mm~25.7 mm x 36.0 mm
- コーティング無し、または下記の広帯域ARコーティング付きをご用意
- コーティング無し: 350~1600 nm
- ARコーティング: 420~700 nm
- ARコーティング: 650~1050 nm
- ビームサイズ調整リングには目盛の刻印付き
- 出射光の長方形の向きを調整するためのビーム回転機構付き
- ビームサイズ調整リングとビーム回転機構は、付属の六角レンチで固定可能
- 光学系に組み込みやすいSMネジ付きの入射部と出射部
フライアイレンズを用いたビームホモジナイザは、コリメートされた円形の入射光をトップハット型の強度分布を有する長方形のビームに変換して出射します。出射ビームの長方形サイズは、ホモジナイザFLE1(x)では2.9 mm x 4.0 mm~11.4 mm x 16.0 mm、ホモジナイザFLE2(x)では6.4 mm x 9.0 mm~25.7 mm x 36.0 mmの範囲で調整できます。
FLE1とFLE2シリーズのコーティングされていないホモジナイザの動作波長範囲は350~1600 nmです。表面反射を低減するために広帯域反射防止(BBAR)コーティング(1面あたりの平均反射率< 0.8%)が施された製品としては、420~700 nm用 (型番FLE11とFLE21)と650~1050 nm用(型番FLE12とFLE22)がございます。
これらのホモジナイザは、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)製の2枚のマイクロレンズアレイ(MLA)と焦点距離が正の1枚のレンズで構成されています。PMMA MLAは光の強度分布の均一化と出射ビーム形状の長方形への変換のほか、UV光のフィルタリング(「仕様」タブのPMMA透過グラフ参照)にも優れています。ホモジナイザの筐体の赤いリング(右の写真参照)を回転すると2つのMLA間の距離が変化し、それによって出射ビームのサイズを調整できます。MLA間の距離を短くすると出射ビームの長方形は大きくなり、距離を長くすると小さくなります。上の図でホモジナイザの動作原理をご覧いただけます。必要とする出射ビームのサイズが得られたら、付属の0.05インチ六角レンチで固定ネジを締め付けてリングを固定できます。リングには、出射ビームの長方形の最小サイズから最大サイズまでの目盛が刻印されています。
出射ビームの長方形の向きを調整するには、ホモジナイザ前面の SM1またはSM2ネジの部分を固定して、筐体の後方部分を回転させます(詳細はこちらをクリックしてご覧ください)。このビーム回転機構を固定するときは、付属の0.05インチ六角レンチで固定ネジを締め付けます。
取付け方
これら全てのホモジナイザには外径Ø30.5 mmの滑らかな取付け面があり、この外径は当社のØ25 mm~Ø25.4 mm(Ø1インチ)レンズチューブの外径と同じです。従って、Ø25 mm~Ø25.4 mm(Ø1インチ)レンズチューブ用のスリップリングSM1RC/MやクランプSM1TCなどのポスト取付け用アクセサリのほか、ケージプレートCP36などの30 mmケージシステム取り付け用アクセサリなどにも取り付け可能です(下記参照)。ホモジナイザFLE2(x)の出射側端部の外径はØ55.9 mmであり、これは当社のØ50 mm~Ø50.8 mm(Ø2インチ)レンズチューブの外径と同じです。従って、Ø50 mm~Ø50.8 mm(Ø2インチ)レンズチューブ用のスリップリングSM2RC/MやクランプSM2TCなどのポスト取付け用アクセサリのほか、ケージプレートLCP36などの60 mmケージシステム取り付け用アクセサリなどにも取り付け可能です(下記参照)。なお、ホモジナイザFLE1(x)の出射側の取付け面、またはホモジナイザFLE2(x)の中央部の取付け面を使用した場合、ビームの回転を固定するネジにアクセスできなくなるのでご注意ください。
ホモジナイザの入出射部のネジを利用すると、レンズチューブ、追加のレンズ、フィルタなど、他のオプトメカニクスや光学部品を光軸に沿って取付けることができます。すべてのホモジナイザの入射部には、SM1外ネジとSM05内ネジが付いています。ホモジナイザFLE1(x)の出射部にはSM1外ネジが付いています。ホモジナイザFLE2(x)の出射部にはSM2外ネジが付いています。なお、ビーム回転機構を使用すると、入射部と出射部のネジが相対的に回転しますのでご注意ください。
ホモジナイザFLE2(x)にマウント付きLEDとコリメータ用アダプタを組み合わせて使用すると、Olympus社製、Zeiss社製またはNikon社製の顕微鏡に均一な光を入射することができます。当社では、ホモジナイザを顕微鏡に組み込むためのSM2ネジ付きポートアダプタとしてSM2A8、SM2A10、およびSM2A18をご用意しております。
Item # | FLE1 | FLE11 | FLE12 | FLE2 | FLE21 | FLE22 |
---|---|---|---|---|---|---|
Working Distancea | 40 mm | 95 mm | ||||
Output Beam Sizeb | 2.9 mm x 4.0 mm - 11.4 mm x 16.0 mm | 6.4 mm x 9.0 mm - 25.7 mm x 36.0 mm | ||||
Input Beam Diameter | 2 mm - 9 mm | |||||
Microlens Array Used | MLA1 | MLA11 | MLA12 | MLA1 | MLA11 | MLA12 |
Microlens Array Substrate (Click for Transmission Plot) | PMMA | |||||
Operating Wavelength Range (Click for Plot) | 350 - 1600 nm (Uncoated) | 420 - 700 nm (AR Coating) | 650 - 1050 nm (AR Coating) | 350 - 1600 nm (Uncoated) | 420 - 700 nmm (AR Coating) | 650 - 1050 nm (AR Coating) |
Reflectance (Average)c | - | < 0.8%, 0° AOI | < 0.8%, 0° AOI | - | < 0.8%, 0° AOI | < 0.8%, 0° AOI |
Input Thread | Internal: SM05 (0.535"-40) External: SM1 (1.035"-40) | |||||
Output Thread | External SM1 (1.035"-40) | External SM2 (2.035"-40) | ||||
Housing Dimensions | ||||||
Input Housing Diameter | 30.5 mm (1.20")d | |||||
Output Housing Diameter | 30.5 mm (1.20")d | 55.9 mm (2.20")e | ||||
Housing Length | 52.3 mm (2.06") | 107.2 mm (4.22") | ||||
Mounting Optionsf | SM1RC(/M), SM1TC, CP36, SM2A21 | SM1RC(/M), SM1TC, CP36, SM2RC(/M), SM2TC, LCP36, SM2A21 |
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ホモジナイザFLE1を使用すると、円形のコリメートされたガウシアンビームを強度分布の均一な長方形のビームに変換することができます。
このビームホモジナイザは2枚のマイクロレンズアレイ(MLA)と焦点距離が正の1枚のレンズで構成されており、ガウス型強度プロファイルを有する円形のコリメートビームを、長方形の均一な強度の照射面が得られるビームに変換します。長方形の出射光サイズはデバイスの赤いリングで調整できます。
右の写真は、ホモジナイザFLE1を30 mmケージプレートCP33/Mに取り付けた構成例です。光源としては、SM1ネジ付きアダプタAD11F に固定された、小型レーザーモジュールPL201を用いています。そのレーザーモジュールを、さらにホモジナイザFLE1の入射部に取り付けるために、カプラSM1T1を用いています。光源としては、これ以外にファイバ出力型LEDをコリメータに接続したり、マウント付きLEDをコリメータ用アダプタに取り付けたりしてご使用いただくことも可能です。光はホモジナイザを通過し、写真のように観測用スクリーンEDU-VS1/M上に8.6 mm x 12.0 mmの長方形のビームパターンを生成しています。
なお、均一に照射されている長方形の領域は、1番目のMLAの像であることにご注意ください。これはつまり、長方形はホモジナイザから特定の作動距離でのみシャープに得られることを意味します。長方形のサイズはホモジナイザの赤いビームサイズ調整リングで調整できますが、このとき2つのMLA間の距離が変化しています。この距離を短くすると長方形のサイズは大きくなり、距離を長くすると長方形は小さくなります。
Posted Comments: | |
Alastair Curnock
 (posted 2024-05-01 15:01:26.94) Good Afternoon,
Would be be possible to get a custom version of the FLE2 Homogeniser with Fused SIlica MLAs (eg MLA150-5C) and a suitable equivalent Fused Silica output lens? srydberg
 (posted 2024-05-02 03:54:51.0) Hello, thank you for your feedback! I have contacted you directly to discuss your request. Gyeongwon Lee
 (posted 2023-11-30 12:57:12.267) Hello. Could I get the spatial profile after passing through the homogenizer? fnero
 (posted 2023-12-04 03:06:04.0) Thank you for reaching out. The Zemax files for the Fly's Eye Homogenizers can be downloaded from the website and there it is possible to simulate this. For further help, you are welcome to reach out to techsupport.se@thorlabs.com. user
 (posted 2023-11-24 12:53:21.73) Hello,
could you provide safe temperature range where no damage to the component will occur, estimate is also fine.
Thank you. mkarlsson
 (posted 2023-11-29 01:22:21.0) Thank you for your question! The operation temperature range is likely limited by the PMMA microlens array. Below 70°C I believe you would be safe. user
 (posted 2023-10-05 15:14:56.25) Hello, I have a similar question with a posted comment.
I would like to maintain the collimation of the squre beam profile about a meter long. Woud it be possible? Thank you. jeklof
 (posted 2023-10-11 02:56:57.0) Thank you for your inquiry. Unfortunately with the Fly’s Eye principle it is not practicable to get a sharp homogeneous rectangle in 1m distance. user
 (posted 2023-09-27 10:40:44.11) Hello,
we recently bought your FLE22, and we like what it does, but it doesn't fit properly to our needs. Basically the focal distance is too short for our application. I saw that you are selling the same microlens arrays separately, and we were thinking if we could build a cage system, with those arrays and different optics / lenses to expand the focal point to meet our needs. Basically the distance should be approx 250mm vs. 95mm which the FLE22 is providing.
also, with such a cage set up we see that we could integrate additional components. Could you please contact me and let me and provide support in the design , if possible?
thanks fnero
 (posted 2023-09-28 09:39:25.0) Thank you for your interest in our microlens arrays. We have contacted you directly to discuss your application. user
 (posted 2023-05-02 08:06:31.613) Is the imaging lens removable? Is it possible to replace it with other lenses? tberg
 (posted 2023-05-03 04:01:22.0) Thanks for contacting Thorlabs!
No, the front lens of our current line of Fly's Eye Homogenizers is not removeable. I have reached out to you directly to discuss your application. user
 (posted 2023-04-08 22:06:38.217) Can the output beam be collimated while maintaining the same top-hat profile as the one observed at the system's working distance? fnero
 (posted 2023-04-12 10:54:37.0) Thank you for your question. Outside the focal plane of the focusing lens the sharp edges of the homogenous area becomes blurry. We have contacted you directly to discuss your application in detail. user
 (posted 2023-04-08 21:54:50.8) Would it be possible to get some graphs of the spatial profile of the output beam? How efficient is the system in generating the top-hat profile and how the profile differs from the Engineered Diffusers? Thank you. fnero
 (posted 2023-04-12 10:53:01.0) Thank you for contacting us. We provide Zemax files on the web for these components where you can analyse the beam profile. We have reached out to you to further discuss your application. |
Item # | Output Beam Size | Input Beam Diameter | Microlens Array Used | Operating Wavelength Range (Click for Plot) | Reflectance (Average)a | Input Thread | Output Thread (External) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
FLE1 | 2.9 mm x 4.0 mm - 11.4 mm x 16.0 mm | 2 mm - 9 mm | MLA1 | 350 - 1600 nm (Uncoated) | - | Internal: SM05 External: SM1 | SM1 |
FLE11 | MLA11 | 420 - 700 nm (AR Coating) | < 0.8%, 0° AOI | ||||
FLE12 | MLA12 | 650 - 1050 nm (AR Coating) | < 0.8%, 0° AOI |
Item # | Output Beam Size | Input Beam Diameter | Microlens Array Used | Operating Wavelength Range (Click for Plot) | Reflectance (Average)a | Input Thread | Output Thread (External) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
FLE2 | 6.4 mm x 9.0 mm - 25.7 mm x 36.0 mm | 2 mm - 9 mm | MLA1 | 350 - 1600 nm (Uncoated) | - | Internal: SM05 External: SM1 | SM2 |
FLE21 | MLA11 | 420 - 700 nm (AR Coating) | < 0.8%, 0° AOI | ||||
FLE22 | MLA12 | 650 - 1050 nm (AR Coating) | < 0.8%, 0° AOI |
ホモジナイザの取り付け方法については下の表をご参照ください。ネジ変換アダプタのラインナップについては、当社のネジ変換アダプタのセレクションガイドをご覧ください。
Item # | SM1RC(/M) | SM2RC(/M) | SM1TC | SM2TC | CP36 | LCP36 | SM2A21 |
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Photo (Click to Enlarge) | |||||||
Application | Slip Ring for Post Mounting | Clamp for Post Mounting | 30 mm Cage Mount for Ø1.2" Housing | 60 mm Cage Mount for Ø2.2" Housing | Mount Fly's Eye Homogenizer in Ø2" or SM2-Threaded Optic Mounts | ||
Compatible Fly's Eye Homogenizers (Item # Prefix) | FLE1 FLE2 | FLE2 | FLE1 FLE2 | FLE2 | FLE1 FLE2a | FLE2 | FLE1 FLE2 |
Internal Bore / Threads | Ø1.2" Bore | Ø2.2" Bore | Ø1.2" Bore | Ø2.2" Bore | Ø1.2" Bore | Ø2.2" Bore | Ø1.2" Bore |
- | - | - | - | - | - | SM2 Threads and Ø2" Smooth Surface | |
Mounting Holes | 8-32 (M4) Tap | #8 (M4) Counterbore | Compatible with 30 mm Cage Systems | Compatible with 60 mm Cage Systems | - |