La lentille cylindrique peut être utilisée dans une seule convergence ou divergence axiale du faisceau et se trouve dans la mesure optique, le balayage laser, la spectroscopie, la mise en forme du faisceau de sortie de diode laser, l'imagerie microscopique à rayons X et de nombreuses autres industries et domaines ont une large gamme de candidatures.
Transformez la source lumineuse quasi-directe en source lumineuse 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 avec un rayon r0 est irradiée dans une
lentille cylindrique avec une distance focale de -f(L'image est dans le but d'illustrer plus clairement le principe, alors amplifiez le rayon du faisceau). Le faisceau divergera en demi 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 la lentille est z. La largeur du faisceau linéaire est de 2r0 (sans tenir compte de la divergence du spot du faisceau à distribution gaussienne), mais la longueur du faisceau linéaire est modifiée
L = 2 (r0 / f) (z + f)
Lorsque z est supérieur à f, le rapport d'expansion se rapproche de z/f et la longueur de la ligne est proportionnelle à z.
Si le besoin dans le z produit une largeur est une source de lumière de ligne très étroite, peut être dans l'extrémité avant de la lentille cylindrique concave plane ou l'extrémité arrière d'une longueur focale de lentille cylindrique convexe plate pour z, avec la lentille cylindrique concave plane orthogonale, pour compresser le largeur du faisceau.
【 Démarrage rapide】 La mise au point et l'alignement de la lumière
La diode produit 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. Theta 1 x 2 = source lumineuse à diode 10 ° x 40 °, si vous utilisez uniquement la lentille sphérique standard , et seulement dans une seule direction lors de la collimation, une autre divergence ou convergence de direction 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.
La sélection de la lentille cylindrique et l'installation de la route lumineuse doivent suivre les règles ci-dessous :
θ1/θ2 = 10°/40° = f1/f2
1) Pour rendre la tache symétrique après le réglage, le rapport de distance 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 approchée comme une source ponctuelle, pour obtenir la sortie de collimation, l'espacement entre les deux cylindres et la source lumineuse est égal 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 objectifs est égal à BFL2 - BFL1. Comme la lentille sphérique, la face convexe d'un miroir cylindrique doit être dirigée vers un faisceau quasi-direct pour minimiser autant que possible.
d1 = 2f1(tan(θ2/2))
d2 = 2f2(tan(θ1/2))
4) Étant donné que le faisceau de sortie de la diode laser diverge plus rapidement, nous devons veiller à confirmer que la taille du spot sur chaque cylindre n'est pas plus longue que l'ouverture lumineuse effective de l'objectif. Étant donné que la distance du cylindre est égale à sa distance focale, la largeur maximale du spot de chaque cylindre doit être respectée
D1 = 2f1 (thêta 2/2)
D2 est égal à 2f2, la tangente de thêta un demi.
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 cylindrique, 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) beige (20°) = 9,2 mm
Le diamètre de la tache lumineuse dans le deuxième cylindre est
D2 = 2 (50,2 mm) beige (5°) = 8,8 mm
Bien qu'il y ait encore une petite asymétrie, les combinaisons simples de ces deux lentilles cylindriques ont grandement amélioré la qualité des faisceaux.
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