隨著科學技術(shù)的高速發(fā)展和人們生活水平的日趨提高,人們對生活的質(zhì)量也有更高的期望。那么作為讓我們的生活更精彩,更快捷的光電產(chǎn)品也不經(jīng)意間走進我們的生活。在但帶給我們便利的同時也時刻在接受著市場的考驗。
柱面鏡的應(yīng)用
綠色,低碳,環(huán)保作為整個地球的聲音和全人類的共同愿望,讓越來越多的人們已經(jīng)深刻意識到科技發(fā)展與環(huán)境保護之間的天平應(yīng)如何去平衡。于是一批批充滿人類智慧結(jié)晶的便捷,綠色的的高科技光電產(chǎn)品隨之改變著我們的生活……
智能化發(fā)傳真,文圖掃描儀機器設(shè)備追求無紙化辦公核心理念,條形碼掃描機器設(shè)備讓工作中更高效率,衣食住行更方便快捷,優(yōu)醫(yī)療機械在提升醫(yī)治實際效果的一起也緩解患者的痛楚,逐步極致的攝影器材吸引人們衣食住行的每個瞬間。
目前普及的圖像監(jiān)控和成像設(shè)備給我們帶來了不可替代的安全性和充分的舒適性...也許,在享受光電產(chǎn)品給我們帶來的便利的同時,我們忽略了光電產(chǎn)品的重要組成部分——柱面鏡。
一般的光學系統(tǒng)是由透鏡,分光鏡,反射鏡等光學元件組成。其面形通常是球面或平面兩大類。而柱面鏡是非球面透鏡,可以有效減小球差和色差。分為平凸柱面透鏡、平凹柱面透鏡、雙凸柱面透鏡和雙凹柱面透鏡。具有一維放大功能。
柱面鏡,主要應(yīng)用于改變成像尺寸大小的設(shè)計要求。例如把一個點光斑轉(zhuǎn)換成一條線斑,或者在不改變想寬度的情況下改變像的高度。柱面鏡特的光學性能,柱面鏡隨著高科技的迅猛發(fā)展,其利用也越來越廣泛。
如線聚集系統(tǒng).電影攝放系統(tǒng),傳真機和印刷排版的掃描成像系統(tǒng),以及醫(yī)療領(lǐng)域的胃鏡,腹腔鏡,汽車領(lǐng)域的車載視頻系統(tǒng)有柱面鏡的參與。同時在線性探測器照明,條形碼掃描,全息照明,光信息處理,計算機,激光發(fā)射。以及在強激光系統(tǒng)和同步輻射光束線中也有著廣泛的應(yīng)用。
同時,隨著柱面鏡加工工藝的不斷完善,目前已形成一種成熟的加工工藝,其良好的品質(zhì)再現(xiàn)性與可重復(fù)性逐漸得到市場的認可。目前該工藝正逐漸替代相對落后的傳統(tǒng)工藝。
這是柱面鏡廣泛的應(yīng)用。半徑為r0的準直光源射入一面焦距為-f的平凹柱面透鏡(圖片為了更清晰地闡述原理而將光束半徑放大顯示)。光束會以半角θ發(fā)散(θ=r0/f)。此時,也可近似看作是位于焦點-f處的點光源的發(fā)散。
激光二極管輸出光束以不對稱形式發(fā)散,其準直工作具有較大的挑戰(zhàn)性。例如,對于發(fā)散角θ1xθ2=10°x40°的二極管光源,如果僅用標準的球面透鏡,只能在單一方向上進行準直,另一方向則會發(fā)生發(fā)散或匯聚。使用柱面鏡可以將該問題分解到兩個一維方向,通過將相互正交的兩塊柱面鏡組合使用即可實現(xiàn)兩個方向同時準直。
1)為使整形后的光斑均勻?qū)ΨQ,兩塊柱面鏡的焦距比應(yīng)約等于發(fā)散角之比。
2)激光二極管可近似看做點光源,為了獲得準直輸出,兩柱面鏡和光源的間距因分別等于二者的焦距。
3)兩柱面鏡所在主平面的間距,應(yīng)該等于二者焦距之差f2–f1,而兩透鏡表面的實際間距等于BFL2–BFL1。與球面透鏡一樣,柱面鏡的凸面應(yīng)朝向準直光束,以盡可能減小像差。
4)因為激光二極管輸出光束發(fā)散較快,我們需要注意確認每個柱面鏡上的光斑尺寸都不超出透鏡的有效通光孔徑。由于柱面鏡距離二極管的距離等于其焦距,因此每個柱面鏡位置max光斑寬度需遵循
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