激 🕊 光光 🦄 斑圆 🌿 度测量
激光光斑的圆度是指其截面均匀程度的量化指标圆度。测量对于评估激光束质量和优化光学*性 🌹 。能至 🌹 关重要
测 🐠 量方 🐝 法 🌿 :
1. 刀 🦊 口 ☘ 法 🦋 :
将一个非常窄 🦈 的刀口置于光束 🌻 路径 🐟 中。
旋转光束,测量通过光 🐧 阑的光强分布。
圆度的偏 🐬 差表现为峰值光强分 🕸 布的不对称性。
2. 多 💐 *法 🌵 :
使用一系列排列 🦊 成圆 🕊 形的*。
测 🕸 量通过每个孔 🦢 的光强。
圆 💐 度偏 🌹 差导致孔阵图像的对称性下降 🐺 。
3. 白 🌻 光干 🐟 涉法 🌸 :
将激光束与 🐶 白 🐧 光 🐯 源相干叠加。
观察干 🐅 涉 🦆 图案 🌲 。
圆度的偏差 🦉 会导致干涉 🍀 条 🐡 纹的弯曲或变形。
4. 斯 🌷 海因法 🌸 :
在 🐋 光 🐡 路中放置一个倾斜的玻璃板。
观察反射光束的 🕸 干涉图案。
圆度的偏差表现为干涉条纹的平行度 🪴 或曲率变化。
评价 ☘ 标 🐬 准:
激光光斑圆度的评价通常使用圆 🐦 形度误差(CE)或均方根圆形度误差(RMS CE)作为指 🐟 标。
CE:光斑边缘zui大偏离理想圆 🐞 形的 🐴 距离,单位为微米 🐋 。
RMS CE:光斑 🐬 边缘所有偏 🐈 离的均方根值,单位为微米。
影 🌺 响因素:
激光光斑圆度 ☘ 受多种因素影 🦍 响,包括:
激光 🌸 谐 🌹 振 🦉 腔设计
光学元 🐯 件 🐯 的质量和对准
热透镜效应 🌷
机 🌹 械振 🐒 动 🌼
通过优化光学*和减少这些影响因素,可,以*获得更圆的光斑从而提高激光束的质量和光学的性 🌾 能。
激 🍀 光光斑圆度测量方法
激光光斑的圆度反映了激光束的质量 🦉 ,对于精确的激光应用至关重要。有多种方法可以测量激光光斑的圆度:
焦 🐋 平 🐦 方法 🦢 :
这是zui常见的方法。将焦平探测器置于 🌲 激 🌼 光束的焦平面上,并。扫,描。光斑探测器记录每个位置的光强分布然后通过分析数据获得光斑的轮廓
衍射边 🐴 沿方 🦟 法 🐕 :
将一个刀口或缝隙置于激光束前方,并成像其衍射边沿。圆,度。良,好。的光斑产生均匀的衍射边沿而非圆形光斑则产生不规则的衍射边沿通过分析衍射边沿图 🐡 像可以计算光斑的圆度
光栅扫 ☘ 描方法:
将光栅置于激光束前方,并使用探测器记录经过光 🐎 栅后的光斑图像光栅将光斑。衍,射。成多个条纹条纹的均匀性反映了光斑的圆度
四象限方法 🌷 :
使用四个光电二极管探测器,分隔为四个象限。激光,束。照,射。在探测器上每个象限记录的功率反映了光斑在该象限的分布通过分析输出信 🌹 号可以计算光斑的圆度
圆锥 🌷 扫 🐵 描法:
将透镜置于激光束前方,并使用 🐛 探测器扫描透镜后的光斑图像。随,着透镜。旋。转光斑在探测器上扫过圆形 🐋 轨迹轨迹的圆度反映了光斑的圆 🐡 度
以上方法可 🐵 以精确测量激光光斑的圆度,为激光的*设计和优化提供关键信息。
激光 🌳 光斑直 🐧 径计算 🌷 公式
激光光斑直径是指激光束在聚焦后,能量密度分布曲线上等于zui大值一半的点之间的距 🦆 离。其计算公式如下:
λ = 激光的 🌳 波长 🌸 (μm)
D = 透镜的直 🌴 径 (mm)
f = 透 🐟 镜 🌷 的 🐠 焦距 (mm)
ε = 衍射极限 🕊 光 🦅 斑直径 (μm)
d = ε/M
M = 放大 🐬 率 🐶 = (f/d)
其中,ε是,衍射 🌺 极 🦢 限光斑直径由以 🐎 下公式计算:
ε = 1.22 λ f/D
透镜的直径 🐛 和 🕊 焦距的选择 🐈
透镜的直径和焦距选择取决于所需的激光光斑尺寸和*应用。较。大的透镜直径和较长的焦距将 🐱 产生较大的光斑直径
应 🐅 用 🐎
激光光斑直径的计算在以下应用中至关 🌺 重要:
激光切割和光*:斑*直径决定切割 🐴 或的精度和效率。
激光显微术光:斑直径 🦁 影响*的分辨率和 🐟 图像质 🌴 量。
激光光刻光:斑直径控 🦍 制蚀刻图案的分辨率和 🐒 尺 🦊 寸。
通过准确计算激光光斑直径,工程师和科学家可以优化激光以*满足特 🌾 定应用的性能要求。
激光 🐳 光斑直径 🌳 的测量
激光光斑 🌸 直径是激光束在特定传播距离处光,功率衰减到峰值功率的 1/e 时的光斑尺寸。测,量激光光斑直径的方法有多种常见的有:
刀 🦆 锋法 🌿
这种方法利用一面可移 🌵 动的刀锋,放置在 🌸 激光束路径上。当刀锋,通。过,光,斑。时会阻挡一部分光束检测到的光功率随刀锋移动而变化当光功率下降到峰值的一半时刀锋的位置即为光斑直径
扫 🐘 描 🐟 法
扫描法使用一个光敏探测器,沿垂直于激光束的方向扫描光斑探测器。接,收的光。功,率。会随扫描位置变化峰值位置对应于光斑中心通过 🐴 记录探测到的光功率与扫描位置的关系即可确定光斑直径
共 💮 轴成 🌾 像法 🐠
此方法使用一个成像透镜,将激光束聚焦 🐶 到一个光电探测器上。通,过,测。量透镜前的激光束 🐛 尺寸和透镜后的光斑尺寸并根 🦈 据透镜方程即可计算出激光光斑直径
双 🌷 光 🦢 束法
双光 🪴 束法利用两束相干激光束,使其在特定的角度交叉。当两束激光束相,交。时,会在。空间中形成干涉条纹通过测量干涉条纹的间距即可计算出激光光斑直径
需要注 🌷 意 🪴 的 ☘ 是:
测量光斑直径时,必须 🦄 考虑激光 🐡 束的衍射。
不同测量方法的精 🐕 度和适用范 🐎 围可 🐱 能不同。
在选择测量方法时,应根 🦆 据激光束的特性和测量要求进行选择。