一.概述
J[LGa:`` 自被世人提出并正式問世以來,
激光已經(jīng)走過了一百多年的歷史,隨著時(shí)間的推移,激光技術(shù)的不斷成熟,激光的特性與電子、電腦以及
光學(xué)材料等開始了深度融合,激光的應(yīng)用領(lǐng)域也從最初的材料加工、科研與軍事領(lǐng)域逐步拓展至通信、存儲(chǔ)、醫(yī)療美容、儀表儀器、
傳感器等更加細(xì)分的市場。
jGI!}4_ 隨著激光應(yīng)用范圍的日益增長,不同應(yīng)用領(lǐng)域開始對激光的
照明光斑形狀、照明均勻度和出光波前等提出不同的特殊要求,如在聚酯纖維表面處理、印刷材料表面處理等領(lǐng)域中,要求激光照明光斑為均勻的矩形光斑;在光盤系統(tǒng)等光存儲(chǔ)需要更高的聚焦能力來增大存儲(chǔ)容量。然而,激光束光強(qiáng)一般呈高斯分布,中心光強(qiáng)極強(qiáng),四周光強(qiáng)相對較弱,能量分布很不均勻,這一特性使得激光并不能直接應(yīng)用,往往需要對激光進(jìn)行一些加工來滿足應(yīng)用需求。
+ 6r@HK`,t e;rs!I!Yw 圖一 激光光斑整形勻化
5Odi\SJ& (nBJ,v) 圖二 高斯光束焊接(左)與平頂光束焊接(右)
j?w7X?1( +/Y)s5@< 二. 設(shè)計(jì)要求
Htsa<tF 波長:0.6328um
dUjdQ 入射光束:圓型光斑,束腰半徑0.1mm。
ynP^|Ou 出射光束:橢圓光斑,Y向束腰半徑0.04mm,X向束腰半徑0.02mm。
\8Blq5n-O* 結(jié)構(gòu)緊湊,整形系統(tǒng)不超過50mm。
^o?.Rph|i] 準(zhǔn)直出射。
%HYC-TF# IHxX:a/iv 將橢圓光斑整形成圓形光斑,考慮通過兩個(gè)柱面鏡,分別對X向與Y向光斑大小進(jìn)行整形。柱面鏡是X軸和Y軸半徑不同的一種
透鏡,僅有一個(gè)方向是球面,因此透鏡的形狀為圓柱形或半圓柱形。柱面鏡類似于球面鏡,它們均使用曲面對光線進(jìn)行發(fā)散和聚焦,但柱面鏡僅在一個(gè)方向上具有光強(qiáng)度,并且不會(huì)影響垂直方向上的光線。因此如果需要對
光源進(jìn)行一維整形,柱面鏡是不錯(cuò)的選擇,整形系統(tǒng)設(shè)計(jì)如下:
)%ja6Vg CUxSmN2[ 通過物方向?qū)гO(shè)置高斯光斑初始屬性,因?yàn)楣獍呔哂蠿、Y二維,需要在系統(tǒng)
參數(shù)中更改追跡,將Y-Z平面追跡更改為Y-Z 與 X-Z 同時(shí)追跡。設(shè)置好的初始結(jié)構(gòu)如下所示。
;PS[VdV #exE~@fy- 初始
鏡頭 ?