天博综合体育app下载是鲍威尔镜头？
Powell天博综合体育app下载是用于生成均匀强度激光线的光学器件。他们采用独特的圆柱非球面表面形状来实现这一目标。 Powell天博综合体育app下载用于像机器视觉和流式细胞仪一样多样化。
大多数天博综合体育app下载器发出圆形或椭圆形的梁（横截面）。横梁上的强度曲线通常是高斯或非常几乎如此。这种高斯强度分布对许多应用都是有益的。但是，在某些情况下，均匀的强度分布（通常称为“扁平”）更需要。
有几种方法可以将高斯光束转换为均匀的强度分布（在一个维度和二维中）。最强大，最灵活的方式是基于鲍威尔天博综合体育app下载。让我们看一下为天博综合体育app下载有时需要扁平横梁，鲍威尔天博综合体育app下载的工作原理以及与其他技术相比的好处。
高斯光束 - 好与坏
该图显示了圆形高斯光束。该梁在中心比边缘更强烈。高斯梁是大多数激光器基础物理学的自然结果，这就是为天博综合体育app下载它如此普遍的原因。
大多数天博综合体育app下载器自然会产生具有高斯强度分布的圆形横截面梁 - 中心比边缘更明亮。显示了一个均匀的强度光束，无论是圆形还是正方形，用于比较。
由于多种原因，高斯轮廓梁通常在均匀的强度梁（圆形或正方形）上是有利的。一个关键是，高斯梁可以聚焦到比相同直径的均匀圆形光束更小的位置。这在许多应用程序中非常方便。例如，在大多数材料处理用途中，较小的聚焦光束可以提高产生微小特征的能力，在许多基于天博综合体育app下载的显微镜技术中，较小的聚焦点尺寸会增加图像分辨率。
，但在某些情况下，相反的情况是正确的，尤其是当天博综合体育app下载器形成线束时（长度长于宽度）。线梁用于许多照明任务。在这里需要均匀的强度，因为均匀照明场景或对象简化了后续图像处理，并增加了图像对比度和分辨率。
转换高斯光束
高斯光束的独特属性是，当它们通过传统光学元件聚焦，扩展或以其他方式重塑时，它们会保持其高斯强度曲线。实际上很难摆脱它。
将高斯光束转换为具有均匀强度分布的最简单，最直接的方法是将光束穿过光圈，该光圈仅阻止了梁的中央除外，最均匀的部分。这种方法有两个缺点。 首先，将很大一部分天博综合体育app下载功率丢弃 - 多达75％。 其次，所产生的光束仍然不是那么统一。
将高斯光束转换为均匀强度轮廓的最简单方法就是选择梁的中心部分并丢弃其余部分。但是这种方法产生的结果最差。
将高斯光束转换为扁平分布而不抛出大量光更加困难。但是可以通过衍射和折射技术来完成。
衍射光学元件通过在各种衍射订单之间产生干扰来在空间上重新分布天博综合体育app下载束中的光。这几乎可以产生任何任意强度的轮廓，包括几乎平坦的特征以及各种各样的模式。
有两种衍射光学仪的大底片用于制造均匀的线梁。首先，它们不是很高效。他们输掉了不必要的衍射订单。其次，它们通常非常敏感。将它们与二极管天博综合体育app下载器一起使用时，这尤其有问题。
Lenslet阵列是一种纯粹的折射方法。这些是包含多个天博综合体育app下载的光学元件，每个镜片都比输入梁小得多。每个透镜在远场中产生的输出模式重叠，从而产生所需的均匀强度分布。
两种圆柱形透镜阵列的配置。
很难在带有透镜阵列的最终梁中获得高度的均匀性。通常，强度有大量的高频波纹。此外，Lenslet阵列还需要专门的工具来生产，从而将其有用性限制为高容量应用。
天博综合体育app下载 Lens
Powell天博综合体育app下载是克服衍射光学和透镜阵列的局限性的另一种折射光学。 Powell天博综合体育app下载是一种专门将高斯输入梁变成具有均匀强度分布的发散光束的非球形圆柱形天博综合体育app下载。由于鲍威尔天博综合体育app下载是一种圆柱形天博综合体育app下载，因此它仅在一个维度上匀浆。
Powell天博综合体育app下载。
该图说明了鲍威尔天博综合体育app下载表面的形状，并将其操作与传统的圆柱天博综合体育app下载的操作进行了比较。鲍威尔（Powell）天博综合体育app下载将光线从中心重定向到梁的边缘，以消除中央的“热点”。圆柱形天博综合体育app下载还使光束在一个维度上扇出，但保留了其高斯轮廓。因此，它产生的线梁在中间比边缘更明亮。
将Powell Lens（左）与传统的圆柱天博综合体育app下载（右）进行了比较。两种光学元件都将圆形高斯轮廓激光束转换为光线的扇形扇，该光线在投射的任何表面上都形成了一条线。鲍威尔天博综合体育app下载将光从梁的中心移到边缘以产生均匀的强度线，而圆柱形天博综合体育app下载则保持梁的高斯轮廓，因此中心的线更明亮。
Powell Lens几乎在性能的各个方面都提供了优于衍射光学的结果。最重要的是，鲍威尔天博综合体育app下载更有效（降低了光），并产生陡峭的图案，在所需区域之外几乎没有光。
此Powell天博综合体育app下载对输入波长也不敏感。这使得它可与二极管激光器一起使用，因为它不受波长的单位对单位变化以及这些来源的固有带宽和波长温度依赖性的影响。 结果是，在整个模式上的总体强度均匀性在生产束均质器中通常可以实现，而无需波长选择或bin二极管激光器。
鲍威尔天博综合体育app下载并不完美。每个都为特定的输入梁直径而设计，不会产生更大或较小的梁的最佳结果。它们也对比对敏感（在垂直于圆柱体表面的轴中）。错位降低了投影线的强度均匀性。
了解天博综合体育app下载 Lens规格
在高精度的鲍威尔天博综合体育app下载上制造圆柱体是具有挑战性的，制造商之间的鲍威尔天博综合体育app下载质量也有所不同。这意味着现实世界中的鲍威尔天博综合体育app下载的性能可能与其设计值显着不同。这使得知道如何阅读已发表的规格非常重要。
Powell天博综合体育app下载的主要规格是其工作波长，预期的输入梁直径（定义为1/e²强度点，因为输入梁是高斯和输出梁风扇角度。这些在图纸中示意性显示。由于输出光束的目的是均匀的，而不是高斯，因此在功率下降到其峰值的80％的点上测量了风扇角度（而不是1/e²功率点）。
Powell天博综合体育app下载的主要名义规格是输入梁直径和输出梁风扇角度。
通常，Powell天博综合体育app下载的最重要性能参数是其强度均匀性。制造的变化和公差效应会产生强度变化（尤其是在梁边缘），非灯顶轮廓，周期性结构和散射。
功率天博综合体育app下载扇角通常是从强度下降到其峰值的80％的点来测量的。各种制造商对强度均匀性的指定不同。
大多数制造商使用前面图中给出的公式定义线均匀性。但是，他们通常仅将此规范应用于线的中央80％（在图中也指定）。但是，不包括光束的边缘会产生实际性能的不切实际图片，因为这是通常最明显的不均匀性的地方。
相比之下，相干性应用于线长度的100％以上的强度均匀性规范。同样适用于我们的线直度和包含功率的规格（在80％和1/之间包含的功率之比e²峰值功率点）。这是一个更严格且难以结识的规范。 结果是Coherent 天博综合体育app下载 Lens提供更好的测量精度，信噪比和单位与单位的一致性。