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L'utilisation de lentilles cylindriques

Lentille cylindrique peut être utilisé dans une seule convergence ou divergence axiale du faisceau et trouvé dans la mesure optique, le balayage laser, la spectroscopie, la formation de faisceau de sortie de diode laser, l'imagerie microscopique de lumière X, et beaucoup d'autres industries et domaines des applications.


Tournez la source de lumière quasi-directe dans la source de lumière linéaire

L = 2 (r0 / f) (z + f)


C'est l'application la plus étendue de la lentille cylindrique. Comme le montre la figure ci-dessous, la source de lumière quasi-directe de rayon r0 est irradiée dans une lentille cylindrique concave avec une focale de -f (l'image est afin d'illustrer le principe plus clairement, donc amplifier le rayon du faisceau). Le faisceau divergera en moitié thêta (thêta = r0 / f). À ce stade, il peut également être approché comme la divergence de la source ponctuelle au point focal -f. La distance à l'arrière de l'objectif est z. La largeur du faisceau de ligne est 2r0 (en ignorant la divergence du spot du faisceau gaussien), mais la longueur du faisceau de ligne est modifiée

L = 2 (r0 / f) (z + f)

Lorsque z est supérieur à f, le taux d'expansion se rapproche de z / f et la longueur de la ligne est proportionnelle à z.



application of cylindrical lens



Si besoin dans le z produit la largeur est source de lumière ligne très étroite, peut être dans le plan lentille cylindrique concave extrémité avant ou arrière d'une lentille focale convexe plat lentille plate pour z, avec le plan orthogonal plan concave lentille cylindrique, pour comprimer le Largeur du faisceau

【Démarrage rapide】 La mise au point et l'alignement de la lumière

La diode émet un faisceau de collimation

Le faisceau de sortie de la diode laser diverge sous une forme asymétrique et son travail quasi-direct est plus difficile. par exemple, à l'angle de divergence thêta. Thêta 1 x 2 = 10 ° x 40 ° source de lumière de diode, si seulement utiliser la lentille sphérique standard, et seulement dans une direction unique sur la collimation, une autre direction de divergence ou de convergence se produira. En utilisant une lentille cylindrique que le problème est décomposé en deux directions unidimensionnelles, grâce à la combinaison de deux lentilles cylindriques orthogonales, deux directions peuvent être collimatées en même temps.




Le choix de la lentille cylindrique et l'installation de la route légère doivent suivre les règles suivantes:

θ1 / θ2 = 10 ° / 40 ° = f1 / f2


1) Pour rendre le point symétrique après le réglage, le rapport de longueur focale des deux lentilles cylindriques est équivalent à l'angle de divergence.

Thêta 1 / thêta 2 = 10 ° / 40 ° = f1 / f2


2) La diode laser peut être approximée comme une source ponctuelle, pour obtenir la sortie de collimation, L'espacement entre les deux cylindres et la source de lumière est égale à la distance focale des deux.


3) L'espacement entre les plans principaux des deux cylindres doit être égal à la différence entre la distance focale du f2-f1, et l'espacement réel entre les deux lentilles est égal à BFL2 - BFL1. Comme la lentille sphérique, le côté convexe d'un miroir cylindrique devrait être dirigé vers un faisceau quasi-direct pour minimiser autant que possible.

d1 = 2f1 (tan (θ2 / 2))

d2 = 2f2 (tan (θ1 / 2))


4) Parce que le faisceau de sortie de la diode laser diverge plus rapidement, nous devons faire attention à confirmer que la taille du point sur chaque cylindre n'est pas plus longue que l'ouverture de la lumière effective de la lentille. Parce que la distance du cylindre est égale à sa longueur focale, la largeur maximale de chaque cylindre doit être respectée

D1 = 2f1 (thêta 2/2)

D2 est égal à 2f2, la tangente de la thêta une moitié.


Par exemple, Newport CKX012 (f1 = 12,7 mm, BFL1 = 7,49 mm) et CKX050 (f2 = 50,2 mm, BFL2 = 46,03 mm) la combinaison de lentille de cylindre, l'espacement entre les deux lentilles sur le plan pour BFL2 - BFL1 = 38,54 mm. Le diamètre de la tache dans la première lentille cylindrique est

D1 = 2 (12,7 mm) tan (20 °) = 9,2 mm

Le diamètre de la tache lumineuse dans le second cylindre est

D2 = 2 (50,2 mm) tan (5 °) = 8,8 mm


Bien qu'il y ait encore un peu d'asymétrie, les combinaisons simples de ces deux lentilles cylindriques ont grandement amélioré la qualité des poutres.


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