扫描振镜的加工范围,聚焦光斑的约束因素,场镜 ,扩束镜 ,fθ透镜.pdfVIP

扫描振镜加工范围和聚焦光斑的约束因素  （扩束镜，扫描场镜，fθ透镜）    总结一下自己在公司一年多来的知识积累，可能有些地方理解的不准 确，还望各位能人志士海涵和指正。首先提出几个问题：  ⒈扫描振镜的典型性能指标是什么？    答案：加工范围、加工精度、聚焦光斑尺寸  ⒉加工范围有哪些因素影响？  答案：①扫描场镜（f θ透镜）  ②加工图样失真的软件校正算法（典型的有 9 点校正和 25 点校正）  ③振镜最大偏转角度（不漏光）  ⒊聚焦光斑尺寸有受哪些因素影响？  λ   答案：Φ    π        公式说明：①Φ‐为聚焦光斑尺寸                  ②λ‐为激光波长                   ③m‐由你的激光器决定，评价光束质量好坏的参 数（BPP 也是，它是由远场发散角和束腰宽度 乘积决定）                   ④f‐扫描场镜的焦距（典型f254 ， f100 ）                   ⑤π‐常数                   ⑥d‐进入振镜的光束宽度（现在普遍集中在 20‐50mm 之间）  在这里要补充说明一些东西，一些对激光扫描不是非常理解的人 常会有这样的疑惑，就是听别人说，准直镜焦距越长，那么聚焦光越 小，一般来讲这句话没什么问题，但是很不严谨。给你们举个例子， A 公司的准直镜焦距为150，B 公司的准直镜焦距为100，是不是说A 公司的场镜聚焦光斑一定比B 公司的要大呢？我要说这不一定。  请看以下分析：                          光纤出射光发散角  准直镜焦点                                  图1       ①从透镜焦点发出的光经透镜后为平行光（这个如果不知道就 有点说不过去了），光纤头就安装在这个位置，纤芯直径就相 当于此时的焦点的大小，所里平行光也不是绝对的平行。       ②光纤出射光的发散角由两方面的因素影响，一是激光入射光 耦合到光纤前的角度。见下图2    耦合点正好位于光纤纤芯处  近似等于YAG 棒直径         光纤耦合单元                            图2        这里还要提一点光纤的数值孔径：有很多人对这个数值孔径 （NA）不理解，下面稍加分析：NA=nsinφ，φ越大说明光纤导光 能力越强，一般光纤位于空气中（n 1），NA 一般在0.14‐0.5 之间。    至此我们可以回到最初的疑问上面去：准直镜焦距是否越大，光 斑就越小。两家不同的公司，光纤，光束发散角什么的我们一概不知， 最后经过准直镜到达振镜的通光口径到底是多少我们都不知道。而我 们知道，聚焦光斑的大小就是取决于通光口径的大小（在其他条件相 同的情况下）  补充：很多厂家为了降低成本，准直镜的镜片都只采用了一块平 凸，我们知道单镜片是存在像差的，在这里主要的影响因素是球差（不 明白的查阅光学设计有关像差的知识），也就是焦点不再是一个点了， 而是一个有尺寸大小的斑点了，那么从光纤的纤芯出射的光不再是平 行光了。这样是不利于激光聚焦的。    ⒋加工精度有受哪些因素影响？  答案：总的说来它是由加工范围和聚焦光斑尺寸的影响因素共同决 定的  ⒌扫描场镜原理：L=f* θ（里面学问大着呢，自己上网查资料学习吧， 好的场镜一个几万块scanlab 为代表）