Ponieważ światło wyjściowe diody laserowej&# 39 jest silnie rozbieżne, wymaga zastosowania optyki kolimacyjnej. Soczewki asferyczne nie powodują aberracji sferycznej i zazwyczaj wybierają soczewki asferyczne, jeśli skolimowana wiązka wynosi od 1 do 5 mm. Tutaj' to przykład głównych specyfikacji, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze odpowiedniego obiektywu do danego zastosowania.
Przykład:
Zastosowana dioda laserowa: L780P010
Wymagana średnica wiązki kolimowanej: Ø3 mm (długa oś)
Wiedząc z arkusza specyfikacji diody laserowej L780P010, typowe poziome i pionowe kąty rozbieżności wynoszą odpowiednio 10 ° i 30 ° (FWHM), więc eliptyczna wiązka jest formowana w miarę rozchodzenia się światła. Aby podczas kolimacji zebrać jak najwięcej światła, do obliczeń należy przyjąć większy kąt rozbieżności (w tym przypadku 30 °) .Jeśli chcesz zamienić wiązkę eliptyczną w wiązkę kołową, Kierunek deformacji światła pryzmat wiązki.
Ø=średnica belki
Θ=kąt dywergencji
Opierając się na powyższych informacjach, użyj następującego wzoru, aby określić przybliżoną ogniskową obiektywu:
Na podstawie tych obliczeń wybierz odpowiednią soczewkę kolimatora. Thorlabs oferuje dużą liczbę soczewek asferycznych. Do tego zastosowania idealnie nadaje się formowana szklana soczewka asferyczna z powłoką antyrefleksyjną B i ogniskową 5,6 mm.
Ogniskowa soczewki asferycznej C171TMD-B (zamontowanej) lub 354171-B (niezamontowanej) wynosi 6,20 mm, tak więc średnica wiązki kolimowanej (długa oś) wynosi 3,3 mm. Następnie określ, czy apertura numeryczna (NA) diody laserowej jest mniejsza niż soczewka NA:
0,30=NALens> NADiode ≈ sin (15 °)=0,26
Używamy średnicy wiązki FWHM do scharakteryzowania wiązki tutaj. Jednak faktyczne użycie średnicy wiązki 1 / e2 jest lepszym wyborem. Dla profilu belki Gaussa średnica 1 / e2 jest około 1,7 razy większa od średnicy FWHM. W rezultacie średnica 1 / e2 może gromadzić więcej światła wyjściowego diody laserowej (dostarczać większą moc), a także minimalizować dyfrakcję pola dalekiego (blokować mniej padającego światła).
Zasadą jest, że NA jest zwykle wybierana tak, aby była dwukrotnie większa niż NA diody laserowej. Na przykład NA w A390-B lub A390TM-B wynosi 0,53, czyli ponad dwukrotnie więcej niż aproksymacja NA diody laserowej (0,26), więc można ją stosować w tej diodzie laserowej. Zauważ, że ogniskowa tych soczewek wynosi 4,6 mm, więc średnica skolimowanej wiązki długiej osi wynosi około 2,5 mm.
