激光擴束器可以將激光束從一個小區(qū)域擴展到一個更大的區(qū)域,是激光器中重要的光學(xué)元件。常用于激光掃描、激光諧振腔、激光干涉測量等應(yīng)用中。通常激光擴束鏡可以調(diào)節(jié)發(fā)散角,來了解一下吧。 調(diào)整擴束鏡的焦距 更換不同焦距的擴束鏡:激光擴束鏡的放大倍數(shù)與焦距相關(guān),通常放大倍數(shù)越高,對激光束的擴束效果越明顯,相應(yīng)地...

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激光擴束鏡怎么調(diào)發(fā)散角

激光擴束器可以將激光束從一個小區(qū)域擴展到一個更大的區(qū)域,是激光器中重要的光學(xué)元件。常用于激光掃描、激光諧振腔、激光干涉測量等應(yīng)用中。通常激光擴束鏡可以調(diào)節(jié)發(fā)散角,來了解一下吧。

調(diào)整擴束鏡的焦距

更換不同焦距的擴束鏡:激光擴束鏡的放大倍數(shù)與焦距相關(guān),通常放大倍數(shù)越高,對激光束的擴束效果越明顯,相應(yīng)地發(fā)散角會越小。比如從 5 倍擴束鏡更換為 10 倍擴束鏡,激光束會被進一步擴展,根據(jù)衍射極限理論,光束直徑增大,發(fā)散角就會減小。

使用可調(diào)節(jié)焦距的擴束鏡:有些擴束鏡設(shè)計了可調(diào)節(jié)焦距的結(jié)構(gòu),通過旋轉(zhuǎn)或移動透鏡等部件來改變焦距。當需要減小發(fā)散角時,可將焦距調(diào)大,使激光束在出射后更加平行,從而減小發(fā)散角;反之,若想適當增大發(fā)散角,則調(diào)小焦距。

改變擴束鏡與激光源的相對位置

沿光軸方向移動擴束鏡:將擴束鏡靠近激光源時,激光束進入擴束鏡的角度和位置發(fā)生變化,經(jīng)過擴束鏡后的發(fā)散角可能會有所改變。一般來說,適當靠近激光源可能會使發(fā)散角變小,但如果距離過近,可能會導(dǎo)致激光束不能完全被擴束鏡接收或產(chǎn)生其他光學(xué)問題。相反,將擴束鏡遠離激光源,可能會使發(fā)散角增大,但具體效果還與激光源的特性以及擴束鏡的參數(shù)有關(guān)。

調(diào)整擴束鏡的傾斜角度:輕微改變擴束鏡相對于激光束的傾斜角度,會使激光束在擴束鏡中的傳播路徑發(fā)生變化,從而影響出射后的發(fā)散角。不過這種調(diào)整方式需要非常精細,因為角度的微小變化可能就會對發(fā)散角產(chǎn)生較大影響,并且可能會引入像差等其他問題,影響激光束的質(zhì)量。

優(yōu)化光路系統(tǒng)中的其他參數(shù)

調(diào)整激光源的輸出特性:如果激光源的輸出功率、模式等特性發(fā)生變化,也會影響經(jīng)過擴束鏡后的發(fā)散角。例如,對于一些可調(diào)諧的激光源,改變其輸出波長,由于不同波長的光在擴束鏡中的傳播特性略有差異,可能會導(dǎo)致發(fā)散角改變。另外,穩(wěn)定激光源的輸出功率,避免功率波動過大,也有助于保持擴束后發(fā)散角的穩(wěn)定性。

檢查和優(yōu)化光路中的其他光學(xué)元件:光路中其他光學(xué)元件如反射鏡、透鏡等的位置和狀態(tài)也會間接影響擴束鏡的發(fā)散角調(diào)整效果。確保這些光學(xué)元件表面清潔、無損壞,并且安裝位置準確,能夠保證激光束以正確的角度和路徑進入擴束鏡,從而更好地實現(xiàn)對發(fā)散角的調(diào)節(jié)。

利用擴束鏡內(nèi)部的調(diào)節(jié)機構(gòu)

多透鏡組擴束鏡的內(nèi)部間距調(diào)節(jié):對于由多個透鏡組成的擴束鏡,部分產(chǎn)品設(shè)計了可調(diào)節(jié)內(nèi)部透鏡組間距的機構(gòu)。通過改變透鏡之間的距離,可以改變激光束在擴束鏡內(nèi)部的傳播路徑和聚焦情況,從而調(diào)整發(fā)散角。比如,增加透鏡組之間的間距,可能會使激光束的聚焦點后移,出射后的發(fā)散角減小;減小間距則可能使發(fā)散角增大。

使用有微調(diào)旋鈕的擴束鏡:一些高端的激光擴束鏡配備了微調(diào)旋鈕,這些旋鈕與擴束鏡內(nèi)部的光學(xué)元件相連。通過旋轉(zhuǎn)微調(diào)旋鈕,可以非常精確地改變光學(xué)元件的位置或角度,進而對激光束的發(fā)散角進行微調(diào)。這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)對發(fā)散角的精細控制,適用于對激光束質(zhì)量和發(fā)散角要求極高的應(yīng)用場景,如高精度激光加工、激光干涉測量等。

采用自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)

實時監(jiān)測與反饋:在一些先進的激光系統(tǒng)中,會采用自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)來調(diào)節(jié)激光擴束鏡的發(fā)散角。該系統(tǒng)通常包含一個波前傳感器,用于實時監(jiān)測激光束的波前形狀和發(fā)散情況。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果,系統(tǒng)會通過反饋控制算法計算出需要對擴束鏡進行的調(diào)整量,并將指令發(fā)送給擴束鏡的調(diào)節(jié)機構(gòu),如可變形反射鏡或可調(diào)節(jié)透鏡等,從而實現(xiàn)對發(fā)散角的動態(tài)調(diào)整,以適應(yīng)不同的工作條件和要求。

主動補償像差和發(fā)散:自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)不僅可以監(jiān)測和調(diào)整發(fā)散角,還能夠主動補償由于光學(xué)元件的不完善、光路中的熱效應(yīng)或大氣擾動等因素引起的像差。通過對激光束的波前進行實時校正,使激光束保持良好的質(zhì)量和較小的發(fā)散角,確保激光系統(tǒng)在各種復(fù)雜環(huán)境下都能穩(wěn)定地工作。


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