藍光線結構光長距離束寬窄化研究
發(fā)布時間:2020-12-17 18:02
針對一種快軸半功率角為23°的商用藍色單管半導體激光器,設計制作了由直徑為1.8 mm的自聚焦透鏡、直徑2.5 mm的柱透鏡以及體布拉格光柵組成的光學系統(tǒng)以產生線結構光.研究結果表明,該方案可以實現(xiàn)在距離系統(tǒng)5.5 m處束寬為0.48 mm、在5.5±0.5 m范圍內束寬低于0.60 mm的線結構光輸出,可為線結構光測量方案的選擇提供新的思路.
【文章來源】:光子學報. 2020年08期 北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
光線進入自聚焦透鏡傳輸原理
自聚焦透鏡經過離子交換[12]后的折射率分布采用馬赫-曾德干涉系統(tǒng)測量[13],自聚焦透鏡樣品厚度為0.35 mm,測量并擬合得到樣品折射率分布如圖2所示,從自聚焦透鏡的中心到邊緣的折射率差Δn為0.071,此時可以得到透鏡的折射率分布擬合式為假設半導體激光器二極管發(fā)光點到端面的距離ds為1.4 mm,用于制作自聚焦透鏡的預制玻璃棒的折射率為1.611 6,玻璃棒的直徑的范圍為0.5~3 mm,圖3(a)表示準直需要的自聚焦透鏡的長度z與聚焦常數(shù)之間的關系,可以看到在自聚焦透鏡的1/4個周期內,隨著自聚焦透鏡的聚焦常數(shù)增大,準直需要透鏡的長度在減小.
根據(jù)Δn值可以計算透鏡最大數(shù)值孔徑NAm為0.436.圖3(b)展示了自聚焦透鏡的收光半徑與透鏡本身半徑的關系,可以發(fā)現(xiàn)隨著半徑的增大,透鏡半徑的利用率在變低,但是有效收光半徑也在增加.一般定義光束半徑通常為峰值強度的1/e2處對應的半徑,對應a≥84.7%rp,大于84.7%的部分需要使用光闌擋掉,否則會影響出射光的質量.1.2 體布拉格光柵的角度選擇性
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于普呂克直線的多線結構光視覺傳感器標定方法(英文)[J]. 秦貫宇,王向軍,陰雷. Journal of Measurement Science and Instrumentation. 2020(02)
[2]線結構光測量技術研究進展[J]. 李玥華,周京博,劉利劍. 河北科技大學學報. 2018(02)
[3]一字線結構光三維測量模型的新型標定方法[J]. 李冠楠,譚慶昌,寇瑩,張宇鵬. 光子學報. 2013(11)
[4]基于光熱敏折變玻璃的透射型體布拉格光柵角度選擇性研究[J]. 吳青晴,張翔,封建勝,吳尚,張桂菊,鄒快盛,袁孝. 光學學報. 2012(12)
[5]新型棱鏡產生近似無衍射線結構光[J]. 吳志偉. 光子學報. 2012(08)
[6]半導體激光器單管準直實驗研究[J]. 吳芃,劉媛媛,王曉薇,王翠鸞,韓淋,馬驍宇,劉素平. 半導體技術. 2009(05)
[7]自聚焦透鏡最佳離子交換時間的實驗研究[J]. 劉姣,黃志強,劉德森,蔣小平. 西南大學學報(自然科學版). 2008(09)
[8]LD光束在自聚焦透鏡中的傳輸特性[J]. 徐強,曾曉東,安毓英,曹長慶. 光子學報. 2007(S1)
本文編號:2922445
【文章來源】:光子學報. 2020年08期 北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
光線進入自聚焦透鏡傳輸原理
自聚焦透鏡經過離子交換[12]后的折射率分布采用馬赫-曾德干涉系統(tǒng)測量[13],自聚焦透鏡樣品厚度為0.35 mm,測量并擬合得到樣品折射率分布如圖2所示,從自聚焦透鏡的中心到邊緣的折射率差Δn為0.071,此時可以得到透鏡的折射率分布擬合式為假設半導體激光器二極管發(fā)光點到端面的距離ds為1.4 mm,用于制作自聚焦透鏡的預制玻璃棒的折射率為1.611 6,玻璃棒的直徑的范圍為0.5~3 mm,圖3(a)表示準直需要的自聚焦透鏡的長度z與聚焦常數(shù)之間的關系,可以看到在自聚焦透鏡的1/4個周期內,隨著自聚焦透鏡的聚焦常數(shù)增大,準直需要透鏡的長度在減小.
根據(jù)Δn值可以計算透鏡最大數(shù)值孔徑NAm為0.436.圖3(b)展示了自聚焦透鏡的收光半徑與透鏡本身半徑的關系,可以發(fā)現(xiàn)隨著半徑的增大,透鏡半徑的利用率在變低,但是有效收光半徑也在增加.一般定義光束半徑通常為峰值強度的1/e2處對應的半徑,對應a≥84.7%rp,大于84.7%的部分需要使用光闌擋掉,否則會影響出射光的質量.1.2 體布拉格光柵的角度選擇性
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于普呂克直線的多線結構光視覺傳感器標定方法(英文)[J]. 秦貫宇,王向軍,陰雷. Journal of Measurement Science and Instrumentation. 2020(02)
[2]線結構光測量技術研究進展[J]. 李玥華,周京博,劉利劍. 河北科技大學學報. 2018(02)
[3]一字線結構光三維測量模型的新型標定方法[J]. 李冠楠,譚慶昌,寇瑩,張宇鵬. 光子學報. 2013(11)
[4]基于光熱敏折變玻璃的透射型體布拉格光柵角度選擇性研究[J]. 吳青晴,張翔,封建勝,吳尚,張桂菊,鄒快盛,袁孝. 光學學報. 2012(12)
[5]新型棱鏡產生近似無衍射線結構光[J]. 吳志偉. 光子學報. 2012(08)
[6]半導體激光器單管準直實驗研究[J]. 吳芃,劉媛媛,王曉薇,王翠鸞,韓淋,馬驍宇,劉素平. 半導體技術. 2009(05)
[7]自聚焦透鏡最佳離子交換時間的實驗研究[J]. 劉姣,黃志強,劉德森,蔣小平. 西南大學學報(自然科學版). 2008(09)
[8]LD光束在自聚焦透鏡中的傳輸特性[J]. 徐強,曾曉東,安毓英,曹長慶. 光子學報. 2007(S1)
本文編號:2922445
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