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El uso de lentes cilíndricas

La lente cilíndrica se puede usar en una sola convergencia axial o divergencia del haz y se encuentra en la medición óptica, el escaneo láser, la espectroscopia, la formación del haz de salida del diodo láser, la imagen microscópica de rayos X y muchas otras industrias y campos tienen una amplia gama de aplicaciones


Convierta la fuente de luz cuasi-directa en la fuente de luz de línea

L = 2(r0/f)(z+f)


Es la aplicación más extensa de lente cilíndrica. Como se muestra en la siguiente figura, la fuente de luz casi directa con radio r0 se irradia en una lente cilíndrica con una distancia focal de -f (La imagen es para ilustrar el principio más claramente, así que amplifique el radio del haz). El haz divergerá en la mitad de theta (theta = r0 / f). En este punto, también se puede aproximar como la divergencia de la fuente puntual en el punto focal -f. La distancia a la parte posterior de la lente es z. El ancho del haz de línea es 2r0 (ignorando la divergencia del punto de haz distribuido por Gauss), pero la longitud del haz de línea cambia

L = 2 (r0 / f) (z + f)

Cuando z es mayor que f, la relación de expansión se aproxima a z/f, y la longitud de la línea es proporcional a z.



aplicación de lente cilíndrica



Si la necesidad en el z produce el ancho es una fuente de luz de línea muy estrecha, puede estar en el extremo frontal de la lente cilíndrica cóncava plana o en el extremo posterior de una distancia focal de la lente cilíndrica convexa plana para z, con el lugar de la lente cilíndrica cóncava del plano ortogonal, para comprimir el amplitud de rayo.

【Inicio rápido】El enfoque y la alineación de la luz

El diodo emite un haz de colimación.

El haz de salida del diodo láser diverge de forma asimétrica y su trabajo casi directo es más desafiante. por ejemplo, al ángulo de divergencia theta. Theta 1 x 2 = fuente de luz de diodo de 10 ° x 40 °, si solo se usa la lente esférica estándar , y solo en una sola dirección al colimar, ocurrirá otra dirección de divergencia o convergencia. Usando una lente cilíndrica, el problema se descompone en dos direcciones unidimensionales, mediante la combinación de dos lentes cilíndricas ortogonales, se pueden colimar dos direcciones al mismo tiempo.




La selección de la lente cilíndrica y la instalación de la vía de luz deben seguir las siguientes reglas:

θ1/θ2 = 10°/40° = f1/f2


1) Para que el punto sea simétrico después del ajuste, la relación de distancia focal de las dos lentes cilíndricas es equivalente al ángulo de divergencia.

Theta 1 / theta 2 = 10°/ 40° = f1 / f2


2)El diodo láser se puede aproximar como una fuente puntual, para obtener la salida de colimación. El espacio entre los dos cilindros y la fuente de luz es igual a la distancia focal de los dos.


3)El espacio entre los planos principales de los dos cilindros debe ser igual a la diferencia entre la distancia focal de f2-f1, y el espacio real entre las dos lentes es igual a BFL2 - BFL1. Al igual que la lente esférica, el lado convexo de un espejo cilíndrico debe orientarse hacia un haz casi directo para minimizar tanto como sea posible.

d1 = 2f1(tan(θ2/2))

d2 = 2f2(tan(θ1/2))


4)Debido a que el haz de salida del diodo láser diverge más rápido, debemos tener cuidado para confirmar que el tamaño del punto en cada cilindro no sea más largo que la apertura de luz efectiva de la lente. Debido a que la distancia del cilindro es igual a su distancia focal, se debe seguir el ancho de punto máximo de cada cilindro

D1 = 2f1 (theta 2/2)

D2 es igual a 2f2, la tangente de theta un medio.


Por ejemplo, Newport CKX012 (f1 = 12,7 mm, BFL1 = 7,49 mm) y CKX050 (f2 = 50,2 mm, BFL2 = 46,03 mm) la combinación de lentes cilíndricas, el espacio entre las dos lentes en el plano para BFL2 - BFL1 = 38,54 milímetro El diámetro de la mancha en la primera lente cilíndrica es

D1 = 2 (12,7 mm) bronceado (20 °) = 9,2 mm

El diámetro del punto de luz en el segundo cilindro es

D2 = 2 (50,2 mm) bronceado (5 °) = 8,8 mm


Aunque todavía hay un poco de asimetría, las simples combinaciones de estas dos lentes cilíndricas han mejorado mucho la calidad de los haces.


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