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技術(shù)文章

工程漫射體教程

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工程漫射體教程


介紹

工程漫射體用于在通過入射平面發(fā)散的圓形或方形光束輪廓中形成非高斯強(qiáng)度分布。本頁的曲線圖標(biāo)簽中包含了使用633 nm 準(zhǔn)直光束照明工程漫射體時(shí),發(fā)散光束輪廓中心的光強(qiáng)的理論近似值,以及利用488 nm、637 nm、785 nm和1064 nm激光波長進(jìn)行獨(dú)立測試匯集的數(shù)據(jù)。測試展現(xiàn)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(jìn)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(shè)計(jì)波長,光纖耦合光源的光先被三合準(zhǔn)直器準(zhǔn)直。在自由空間中,光束入射到一個(gè)工程漫射體上。然后,出射的發(fā)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(dǎo)軌的一端。導(dǎo)軌的另一端則安裝在中心有待測工程漫射體的NR360S旋轉(zhuǎn)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(qiáng)度與輸出角度關(guān)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(shí)的原光軸定義。為了控制環(huán)境光,使用1 kHz正弦波調(diào)制施加在激光二極管的驅(qū)動(dòng)電流,通過鎖相放大器采集信號。可以編寫一個(gè)LabVIEW程序來控制裝置,并采集數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)局限

只測試了一種型號的一個(gè)產(chǎn)品a。在無隔振的PBG11113b面包板上進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)可能會(huì)破壞穩(wěn)定性。只測量了每個(gè)漫射體形狀的中間部分,其他部分可能會(huì)有所差異,比如方形輪廓的邊角處。

結(jié)果

結(jié)果表明,在每個(gè)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(biāo)簽中,利用不同激光波長進(jìn)行單獨(dú)測試匯集數(shù)據(jù)以驗(yàn)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(chǎn)品。請看PBG3648F最新的替換產(chǎn)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(shí)驗(yàn)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(dòng)翻轉(zhuǎn)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(qiáng)曲線圖

ED1-C20的理論數(shù)據(jù)

ED1-C20的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

D1-C50的理論數(shù)據(jù)

ED1-C50的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)


方形輪廓漫射體透射強(qiáng)度曲線圖

ED1-S20的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

ED1-S20的理論數(shù)據(jù)

ED1-S50的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

ED1-S50的理論數(shù)據(jù)


線性輪廓漫射體透射強(qiáng)度曲線圖

ED1-L4100的理論數(shù)據(jù)



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