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鏡片

反射光學(xué)元件應(yīng)用于多光譜成像系統(tǒng)(二)

星之球激光 來源:《激光世界》2012-08-31 我要評論(0 )   

設(shè)計考量 在多光譜應(yīng)用中,反射光學(xué)系統(tǒng)比折射光學(xué)系統(tǒng)更易于設(shè)計和實施;然而,在選擇反射式物鏡時必須要考慮以下一些因素:第一就是選擇固定的系統(tǒng)還是可以調(diào)整的系統(tǒng)...

       設(shè)計考量

  在多光譜應(yīng)用中,反射光學(xué)系統(tǒng)比折射光學(xué)系統(tǒng)更易于設(shè)計和實施;然而,在選擇反射式物鏡時必須要考慮以下一些因素:第一就是選擇固定的系統(tǒng)還是可以調(diào)整的系統(tǒng)。固定版物鏡在工廠生產(chǎn)的時候就已調(diào)整到最佳狀態(tài),這種版本即使在震動以及意外碰撞下也不需要重新校準(zhǔn)(見圖2)。而且,由于固定版物鏡安裝要比可調(diào)整版更結(jié)實可靠,即使從適當(dāng)?shù)奈恢玫浠虻袈湟膊粫绊懫涫褂谩?/p>

  

圖2:固定版反射式物鏡用于調(diào)焦,大功率藍色激光束應(yīng)用于生物醫(yī)療方面能簡化系統(tǒng)、

  使得系統(tǒng)更牢固、更緊湊

  固定版鏡頭非常適用于環(huán)境惡劣的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,在安裝時不需要調(diào)整。為了具體說明這種物鏡,開發(fā)職員必須知道變化間隔——要么無窮遠或特殊的管長,以及蓋玻片厚度。一旦布置好后,以后就不需要再進行調(diào)整了。

  調(diào)整版反射物鏡可通過一個或兩個參數(shù)來調(diào)整:鏡筒長度可調(diào),或校正由于蓋玻片的厚度變化而導(dǎo)致的球差(見圖3)。通常只有鏡頭本身發(fā)生改變時才進行調(diào)整,但是,當(dāng)主鏡和附鏡之間的間隔發(fā)生變化時,也需要進行調(diào)整。廠商通常在出貨前會將光學(xué)性能調(diào)整到最佳狀態(tài),帶調(diào)整說明以及特殊部位說明,比如調(diào)整圖片。使用者可將其安裝在系統(tǒng)中,可通過鏡筒長度和蓋玻片厚度進行調(diào)整,然后固定。

  圖3:可調(diào)整式反射物鏡能使開發(fā)應(yīng)用職員通過調(diào)整光路來滿足特殊需求

  當(dāng)調(diào)整型鏡頭需要定期調(diào)整時,其可通過多重結(jié)構(gòu)來調(diào)整,功能多樣。這種鏡頭為現(xiàn)貨供給,比如可與小于典型值長度的鏡筒和蓋玻片厚度配套使用,不需要添加其他配件及額外用度就能夠滿足用戶的特殊需求。

  無論是固定版還是調(diào)整版,在購買反射式物鏡時都需要留意一些關(guān)鍵點。其中最主要的是二級反射鏡以及三角座為成像帶來的陰影尺寸。二級反射鏡布局在主光路上,將不可避免地阻擋一部分光束通過系統(tǒng),降低光束質(zhì)量。三角座的三個腿可導(dǎo)致衍射效應(yīng),采用四腳直行設(shè)計時情況更為嚴(yán)重。四腿對稱設(shè)計各個腳都會導(dǎo)致衍射效應(yīng),而且會相互疊加。三腿彎曲設(shè)計會避免上述缺陷,使光能透射更加均勻。

  在使用反射物鏡時,另外一個需要考慮的因素是激光功率。這種反射物鏡采用標(biāo)準(zhǔn)金屬膜層,應(yīng)用范圍廣,但卻并不是大功率輸出激光器的最佳選擇。在與高功率激光配套使用時,需要考慮膜層的損傷閾值。有些廠商可以根據(jù)用戶的要求定制。

  反射式物鏡可用于多種應(yīng)用領(lǐng)域,如激光退火或鉆孔,可將可見光波長與紅外功率傳輸兩者相結(jié)合。使用一套光學(xué)系統(tǒng)就可丈量波長為190nm到1μm薄膜的厚度。只要在傳感器的響應(yīng)范圍之內(nèi),成像系統(tǒng)可涵蓋各種波長范圍而不需要添加任何光學(xué)元件。

 

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