分束器是类似于光栅的周期性结构相位元件，经过优化设计，在设计波长处以最大效率提供一定的分束角。
背景：什么是衍射分束器？
衍射分束器，或多点元件，是一系列衍射光学元件 (DOEs)，它们将入射光束分成一组具有受控分离角度的光束阵列。
这种分离可以是沿着一条直线（1-D分离器），或呈矩阵（2-D分离器）分离，包括正方形、六边形或矩形阵列排列。分束器是类似于光栅的周期性结构相位元件，经过优化设计，在设计波长处以最大效率提供一定的分束角。由于分束器的相位是周期性结构，这些元件对光束的集中或光束的大小都不敏感，分束角仅通过设计和激光波长决定。
与偏振片分束器不同，衍射分束器对于偏振不敏感，对所有偏振状态下都同样正常运作，因为它只利用光的标量波衍射理论。
衍射分束器的高功率激光应用-总则
衍射分束器特别适用于提高高功率激光微加工应用的生产能力，例如多通道切割烧蚀、激光多孔加工和封装件的激光打孔等。原因是多方面的：
- 分束器衍射光学元件（DOE）平坦、紧凑并且具有高损伤阈值，使得它们易于集成到分束器激光系统中。
- 分束器衍射光学元件由于其采用半导体生产工艺，具有绝对的角度精度。在诸如太阳能电池板接触程序等敏感应用程序中至关重要，因为线间距必须精确。
- 衍射分光镜镜头可以完美地分割光束，对于光束形状或 M 2（光束质量）没有影响。这是因为不同于棱镜和其他用于产生分束器的折射方法，衍射分束器的透镜没有夹住光束的子孔径。实际意义在于，对于衍射分束器而言，分束器的每个分束点都具有衍射受限的尺寸。
在太阳能电池板生产机器中使用分束器
太阳能电池板的生产通常采用基于激光的工艺，通常波长为1064纳米和532纳米，对太阳能电池的硅材料以及与工艺相关的钝化层上进行处理。
该等应用过程包括：
- 在硅晶片上并行激光划线，进行切片。与机械切割方法相比，这种工艺更加干净、速度更快，通过将分束器衍射光学元件（DOE）集成到系统中，可以同时创建多条划线，从而提高产量。衍射分束器可以产生非常低但很精确的角度，使整行光斑能够通过F-θ透镜等扫描聚焦光学器件进行扫描。
- 激光烧蚀，去除钝化发射极背面的钝化层后 接触太阳能电池。通过增加一个衍射分束器，多个通孔或通孔线，可以同时烧蚀钝化层。
- 晶体硅发射极卷包 （EWT）太阳能电池的激光钻孔。对于这种创新型的太阳能电池，需要在硅片上钻上成千上万个通孔，以便埋设发射器。实现这种多光束处理最为有效的方法之一是使用一个衍射分束器，该分束器能够产生均匀性良好的> 1000个点斑的阵列。
在过滤器和穿孔包装生产中使用分束器
衍射分束器的另一个有趣的应用是对于大面积的软材料进行激光穿孔，例如
包装塑料和滤纸。由于新冠肺炎疫情形势严峻，对于过滤器和类似产品的需求激增，推动了生产机器的需求。通过促使成千上万个穿孔点的大视场具有精确的分离，分束器允许机器制造商利用可用于这些过程的不断增加的激光功率，而无需求助于复杂的多头机器解决方案。单个DOE分束器和大视场聚焦光学器件足以在很短的时间内覆盖20X20cm厘米以上有穿孔图的大面积区域，从而实现高速辊式生产方案。
TL；DR – 问答摘要
什么是分束器？
衍射分束器，或称为多点元件，是一种衍射光学元件，能够以精确的间隔和功率比值将入射光束分成多束光束。
工业激光应用中，衍射分束透镜的优势是什么？
分束器具有绝对的角度精度，不影响分束质量，具有高损伤阈值。它们是一个单一的扁平无源元件，可以根据需要产生数千个光斑，具有良好的相位分辨率。
分束器在太阳能电池板生产中可以使用的地方？
衍射分束器用于硅片的划线和切割、钝化烧蚀和通孔钻孔.
分束器在包装和过滤器制造中可以使用的地方？
衍射分束器用于在大面积的过滤器/包装材料上同时穿上数千个通孔。
