什么是天博综合体育中国官方网站棱镜?

天博综合体育中国官方网站棱镜是产生光密度均匀的激光划线的光学元件。它们采用独特的圆柱非球面形状来实现这一目标。天博综合体育中国官方网站棱镜用于机器视觉和流式细胞术等多种应用。

大多数激光器发射横截面形状为圆形或椭圆形的天博综合体育中国官方网站。天博综合体育中国官方网站的强度分布通常是高斯分布或非常接近高斯分布。这种高斯强度分布对于许多应用都是有益的。但在某些情况下,“平顶”)。

有多种方法可以将高斯光束转换为均匀的强度分布(一维和二维)。最强大且最灵活的方式是基于天博综合体育中国官方网站透镜。让我们看看为什么有时需要平顶光束、天博综合体育中国官方网站透镜的工作原理以及它相对于其他技术的优势。

 

高斯天博综合体育中国官方网站 - 优势与劣势

该图演示了圆形高斯天博综合体育中国官方网站。该天博综合体育中国官方网站的能量在中心位置比在边缘位置更高。高斯天博综合体育中国官方网站是大多数激光器背后的物理原理的自然结果,这就是它如此普遍的原因。

 

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大多数激光器本身会产生具有高斯强度分布的圆形横截面天博综合体育中国官方网站

 

由于多种原因,高斯轮廓的天博综合体育中国官方网站通常比均匀强度天博综合体育中国官方网站(圆形或方形)

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转换高斯天博综合体育中国官方网站

高斯天博综合体育中国官方网站的一个独特属性是,当使用传统光学器件对它们进行聚焦、扩展或以其他方式进行重塑时,它们会保持其高斯强度分布。实际上很难摆脱它的这一特性。

将高斯天博综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站转换为具有均匀强度分布的天博综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站的最简单和直接的方法是使天博综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站穿过一个孔径,该孔径能够阻挡除天博综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站的中心和最均匀部分之外的所有部分。这种方法有两个缺点。首先,很大一部分激光功率被浪费掉了(高达,很大一部分激光功率被浪费掉了(高达75%)。其次,产生的天博综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站仍然不十分均匀。

 

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将高斯天博综合体育中国官方网站转换为均匀强度分布的天博综合体育中国官方网站的最简单方法是只选择天博综合体育中国官方网站的中心部分并丢弃其余部分。但这种方法产生的结果最差。

 

将高斯天博综合体育中国官方网站转换为平顶分布而不发出大量光线更加困难。但这可以通过衍射和折射技术来完成。

衍射光学器件的工作原理是在各种衍射级之间产生干涉,从而在空间上重新分布激天博综合体育中国官方网站中的光。这实际上可以产生几乎任何强度分布

衍射光学器件在产生均匀的线束方面存在两大缺点。首先,他们的效率不是很高。它们在不需要的衍射级损失了大量光。其次,它们通常对波长非常敏感。当将它们与半导体天博综合体育中国官方网站器一起使用时,这尤其成问题。

小透镜阵列是一种纯折射方法。这些光学器件包含多个透镜,每个透镜都比输入天博综合体育中国官方网站小得多。每个小透镜产生的输出轮廓在远场中重叠,从而产生所需的均匀强度分布。

 

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柱面小天博综合体育中国官方网站阵列的两种配置。

 

使用小透镜阵列很难在最终天博综合体育中国官方网站中实现高度均匀性。强光中通常存在大量的高频纹波。此外,小透镜阵列还需要专门的工具来生产

 

天博综合体育中国官方网站透镜

天博综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站透镜是另一种类型的折射光学器件,它克服了衍射光学器件和小透镜阵列的局限性。天博综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站透镜是一种非球面柱面透镜,专门用于高效地将高斯输入光束转换为具有均匀强度分布的发散光束。由于天博综合体育中国官方网站综合体育中国官方网站透镜是一种柱面透镜,因此它仅在一维上使光束均匀化。

 

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天博综合体育中国官方网站透镜

 

该图显示了天博综合体育中国官方网站透镜表面的形状,并将其操作与传统柱面透镜的操作进行了比较。天博综合体育中国官方网站透镜将光线从光束中心重定向到边缘

 

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天博综合体育中国官方网站透镜(左)与传统柱面透镜(右)之比较。两种光学器件都将圆形高斯激光束转换为发散光扇,在其投射的任何表面上形成一条线。天博综合体育中国官方网站透镜将光线从光束中心转移到边缘,以产生均匀强度的光束,而柱面透镜则保持光束的高斯分布,因此其光束在中心更亮。 

 

天博综合体育中国官方网站透镜几乎在性能的各个方面都比衍射光学器件能够提供更卓越的结果。最重要的是,天博综合体育中国官方网站透镜效率更高(损失的光更少),并产生陡峭边缘的轮廓,在所需区域之外几乎没有光。

天博综合体育中国官方网站透镜对输入波长也相当不敏感。这使得它可以与半导体激光器一起使用,因为它不受单位之间的波长变化以及这些光源的固有带宽和波长温度依赖性的影响。结果是,在光束均化器中通常可以在整个轮廓上实现±5%的整体强度均匀性,而无需进行波长选择或对半导体激光器进行分档。

不过,天博综合体育中国官方网站透镜并非没有缺点。每个透镜都是针对特定的输入光束直径而设计的,对于较大或较小的光束不会产生最佳结果。它们在对准(在垂直于圆柱表面的轴上)方面也很敏感。未对准会降低投影线的强度均匀性。

 

了解天博综合体育中国官方网站透镜规格

在天博综合体育中国官方网站透镜上制造高精度的柱面非球面具有挑战性,而且天博综合体育中国官方网站透镜的质量因制造商而异。这意味着在实际使用环境中

天博综合体育中国官方网站透镜的主要规格是其工作波长、预期输入光束直径(定义为1/e²强度点,因为输入天博综合体育中国官方网站是高斯天博综合体育中国官方网站)e²功率点)时进行测量的。

 

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天博综合体育中国官方网站透镜的主要标称规格是输入光束直径和输出光束扇形角。

 

通常,天博综合体育中国官方网站透镜的最重要性能参数是其强度均匀性。制造变化和公差效应可能会产生强度变化(特别是在光束边缘

 

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屈光天博综合体育中国官方网站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。

 

大多数制造商使用上图中给出的公式定义强度均匀性。然而,他们通常仅将此规格应用于线束 80% 的中央部分(也在图中指出)。但排除天博综合体育中国官方网站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。 

相比之下,连贯80%和1/e²峰值功率点之间)。这是一个更加严格且难以满足的规格。结果是

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