让天博体育中国官方网站变成线

了解为什么鲍威尔透镜是将高斯天博体育中国官方网站束转化为均匀线的最有效方法。

 

2024年1月4日,作者:coherent高意

大多数天博体育中国官方网站器发出的光束横截面为圆形或椭圆形。当这样的光束照射到平面上时,会形成一个小圆点。但在许多情况下

 

Powell透镜

天博体育中国官方网站线的一个重要商业应用是机器视觉系统。这些系统用于自动测量零件的形状和尺寸。这类机器视觉系统的基本元件如图1所示。

 

机器视觉系统

利用天博体育中国官方网站线的机器视觉系统的基本元件。当摄像头以与光束成一定角度观察时,工件高度的变化在摄像头的探测器上表现为天博体育中国官方网站线位置的移动。

 

天博体育中国官方网站器在工件上投射出一条线,而摄像头从一个角度观察这条投射线。然后利用几何公式计算出从摄像头视角看到的线位移,从而计算出物体的高度轮廓。

这种技术常用于检测在传送带上移动的工件。天博体育中国官方网站线保持静止,而工件穿过天博体育中国官方网站线。这样,天博体育中国官方网站线就可以扫描工件的整个长度。这样就可以测量零件的整个三维形状轮廓。

对于此类机器视觉系统,如果天博体育中国官方网站线在整个长度上具有均匀的强度,则会非常有用。这可以简化图像分析工作,并从中获取准确的量化数据。

不过,大多数天博体育中国官方网站器都能产生所谓的,高斯光束”,即光束中心的亮度远高于边缘。高斯光束有一个独特的特性,那就是当它们聚焦、扩大或使用传统光学技术以其他方式重新塑形时,仍能维持高斯强度曲线。实际上很难摆脱它的这一特性。

 

天博体育中国官方网站透镜

天博体育中国官方网站 透镜(以其创始人 Ian 天博体育中国官方网站博士的名字命名)

Powell透镜将圆形天博体育中国官方网站束在一个维度上呈扇形展开。这样,当光束击中平面时,就会形成一条线,而不是一个点。

天博体育中国官方网站透镜的形状经过专门设计

图中显示了鲍威尔透镜的横截面形状,并将其工作原理与传统的柱面透镜进行了比较(后者也能产生一条线,但保持了高斯强度分布

 

Powell透镜与柱面透镜的比较

Powell 透镜(左)之比较。两种光学器件都将圆形高斯天博体育中国官方网站束转换为发散光扇)

 

除了鲍威尔,其他方法也可以将高斯光束转化为均匀线,包括衍射光学元件微透镜阵列。但它们的光学效率都达不到鲍威尔(天博体育中国官方网站),也无法提供强度均匀的光束。

天博体育中国官方网站透镜的另一个有用特性是对输入波长相当不敏感。与衍射光学元件相比,这是一个很大的优势,因为衍射光学元件对波长非常敏感。

凭借这种特性,Powell透镜可以与半导体天博体育中国官方网站器相结合

 

购买鲍威尔透镜

在鲍威尔,需要专业的设备和技术。因此

通常情况下

当然,实际零件会有公差

但并非所有制造商都以同样的方式定义这些规格。因此,购买者必须了解如何解释所提供的信息。

首先,80%的点。这与通常计算天博体育中国官方网站束大小的方法不同;高斯天博体育中国官方网站束直径的定义是功率为其峰值的1/e²(13.5%)的点。当然,鲍威尔透镜的优势在于它不会产生高斯光束。

 

Powell透镜

屈光透镜扇形角通常是从强度降至峰值80%的点开始测量的。不同制造商对强度均匀性的规定各不相同。

 

但是,天博体育中国官方网站线的强度均匀性(由图纸中的公式给出,天博体育中国官方网站线的强度均匀性(由图纸中的公式给出),许多制造商只将其强度均匀性应用于天博体育中国官方网站线中心的80%(图中所示),而不是一直应用到边缘(100%)。但排除光束边缘会产生不真实的实际性能图,因为这是不均匀性通常最明显的地方。

coherent采用更严格的100%标准作为均匀性规范。因此,相干天博体育中国官方网站 镜头具有更高的测量精度、信噪比和设备间一致性。详细了解高性能coherent 天博体育中国官方网站透镜以及它们为机器视觉、生命科学等带来的益处。