準直鏡是針對點光源來說的,而所謂的點光源,在生活中見的比較多的如:火柴頭點燃、老式手電筒的燈泡、從能量光纖中出來的激光。而對于工業激光行業來說,談準直鏡基本就是針對從能量傳輸光纖中出來的激光來談的。用于CO2激光和紅外光學系統的準直鏡,反射式和透射式準直鏡被用在光束傳遞系統中,以維持激光諧振腔和聚焦光學元件之間的光束的準直性。反射式準直鏡一般使用的是銅制全反鏡,而透射式準直鏡則使用硒化鋅透鏡。
擴束鏡能夠改變激光光束直徑和發散角,發散是指光波在其空間傳播過程中以一定角度展開。甚至沒有任何異常的光線也會由于衍射效應經歷某些光束的發散。
光束的遠場發散定義了一個給定光束直徑好的準直效果。它也說明了光束的零發散角或者說好的準直是不可能達到的,因為要做到這些需要有無窮大的光束直徑。
擴束鏡主要有兩個用途:1.是擴展激光束的直徑;2.是減小激光束的發散角。
擴束鏡與準直鏡都可以起到使激光聚焦效果更好的作用,都是起到準直的作用,兩者有相似的地方,又有區別的地方。
因此(ci),擴(kuo)束(shu)(shu)(shu)鏡被用于遠(yuan)距離照明(ming)或投影(ying),以及聚(ju)焦系統(tong)。一束(shu)(shu)(shu)被擴(kuo)束(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)光(guang)束(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)發(fa)散(san)角,和擴(kuo)束(shu)(shu)(shu)比(bi)成(cheng)反比(bi)例(li)變化。和未經擴(kuo)束(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)光(guang)束(shu)(shu)(shu)相比(bi),擴(kuo)束(shu)(shu)(shu)后的(de)(de)(de)光(guang)束(shu)(shu)(shu)可被聚(ju)焦得更小(xiao)。激(ji)光(guang)擴(kuo)束(shu)(shu)(shu)準直鏡的(de)(de)(de)倍(bei)率(lv)即光(guang)束(shu)(shu)(shu)直徑(jing)的(de)(de)(de)放大倍(bei)率(lv)。從激(ji)光(guang)器(qi)輸出的(de)(de)(de)激(ji)光(guang)束(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)光(guang)斑尺寸和發(fa)散(san)角乘積是光(guang)學不變量,近似為一定(ding)值。當束(shu)(shu)(shu)腰(yao)半(ban)徑(jing)擴(kuo)大x倍(bei)時,其(qi)發(fa)散(san)角相應壓縮為原來的(de)(de)(de)1/x,壓縮發(fa)散(san)角實際就是激(ji)光(guang)的(de)(de)(de)準直。壓縮發(fa)散(san)角并不能改善光(guang)束(shu)(shu)(shu)質(zhi)量,光(guang)束(shu)(shu)(shu)質(zhi)量是束(shu)(shu)(shu)腰(yao)半(ban)徑(jing)和發(fa)散(san)角的(de)(de)(de)乘積;壓縮發(fa)散(san)角的(de)(de)(de)同時將伴隨束(shu)(shu)(shu)腰(yao)半(ban)徑(jing)的(de)(de)(de)增加,則光(guang)斑尺寸增大。在(zai)激(ji)光(guang)工作過程中常和平(ping)場聚(ju)焦透鏡配合(he)起來使用。
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