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技術文章

工程漫射體教程

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介紹

工程漫射體用于在通過入射平面發散的圓形或方形光束輪廓中形成非高斯強度分布。本頁的曲線圖標簽中包含了使用633 nm 準直光束照明工程漫射體時,發散光束輪廓中心的光強的理論近似值,以及利用488 nm、637 nm、785 nm和1064 nm激光波長進行獨立測試匯集的數據。測試展現了漫射體在不同波長下,輸出輪廓隨著波長的變化。

步驟

選擇四種光的波長進行研究:488 nm、637 nm、785 nm和1064 nm。這些波長通過右圖的裝置制備(所使用組件的完整清單可以在Experimental Set Up圖片的下方找到)。該裝置的光路離面包板表面大約35 cm;使用盡可能接近光源波長的設計波長,光纖耦合光源的光先被三合準直器準直。在自由空間中,光束入射到一個工程漫射體上。然后,出射的發散光束輪廓被分隔,并通過安裝在SM05L20透鏡套管上的LA1304平凸透鏡聚焦。再使用SM05PD1A光電二極管每隔0.5°采集一次信號。該組件安裝在XT34-500導軌的一端。導軌的另一端則安裝在中心有待測工程漫射體的NR360S旋轉位移臺,以讓光束輪廓中心掃過探測器和透鏡組件,如右上圖所示,并繪制出歸一化強度與輸出角度關系的曲線圖。漫射體和探測器之間的距離約43 cm。輸出角度相對于漫射體不在光路中時的原光軸定義。為了控制環境光,使用1 kHz正弦波調制施加在激光二極管的驅動電流,通過鎖相放大器采集信號??梢跃帉懸粋€LabVIEW程序來控制裝置,并采集數據。

實驗局限

只測試了一種型號的一個產品a。在無隔振的PBG11113b面包板上進行該實驗可能會破壞穩定性。只測量了每個漫射體形狀的中間部分,其他部分可能會有所差異,比如方形輪廓的邊角處。

結果

結果表明,在每個光束輪廓的中間部分,漫射光束輪廓相對于波長而言幾乎沒有差異。在曲線圖標簽中,利用不同激光波長進行單獨測試匯集數據以驗證理論模型。相同的曲線圖可以在下表中找到。

a
沒有測試ED1-L4100。

b
這是舊版產品。請看PBG3648F最新的替換產品。


Item #

Theoretical

Experimental

Circular Paterns

ED1-C20

ED1-C50

Square Patterns

ED1-S20

ED1-S50

Line Pattern

ED1-L4100


通過光束輪廓的探測器路徑示意圖

實驗裝置

注意:使用高性能的黑色遮光膠帶遮住可能反射激光的金屬。不要使用帶空LMR05的MFF101電動翻轉架。

Light Preparation

Wavelength (nm)

488

637

785

1064

Source

LP488-SF20

LP637-SF70

LP785-SF100

DBR1064S

Heat Sink

LDM9LP

LM14S2

Collimator

TC06FC-543

TC06FC-633

TC06APC-780

TC06APC-1064


圓形輪廓漫射體透射光強曲線圖

ED1-C20的理論數據

ED1-C20的實驗數據

D1-C50的理論數據

ED1-C50的實驗數據


方形輪廓漫射體透射強度曲線圖

ED1-S20的實驗數據

ED1-S20的理論數據

ED1-S50的實驗數據

ED1-S50的理論數據


線性輪廓漫射體透射強度曲線圖

ED1-L4100的理論數據



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