工程漫射體教程

介紹

工程漫射體用于在通過(guò)入射平面發(fā)散的圓形或方形光束輪廓中形成非高斯強(qiáng)度分布。本頁(yè)的曲線(xiàn)圖標(biāo)簽中包含了使用633 nm 準(zhǔn)直光束照明工程漫射體時(shí)，發(fā)散光束輪廓中心的光強(qiáng)的理論近似值，以及利用488 nm、637 nm、785 nm和1064 nm激光波長(zhǎng)進(jìn)行獨(dú)立測(cè)試匯集的數(shù)據(jù)。測(cè)試展現(xiàn)了漫射體在不同波長(zhǎng)下，輸出輪廓隨著波長(zhǎng)的變化。

步驟

選擇四種光的波長(zhǎng)進(jìn)行研究：488 nm、637 nm、785 nm和1064 nm。這些波長(zhǎng)通過(guò)右圖的裝置制備(所使用組件的完整清單可以在Experimental Set Up圖片的下方找到)。該裝置的光路離面包板表面大約35 cm；使用盡可能接近光源波長(zhǎng)的設(shè)計(jì)波長(zhǎng)，光纖耦合光源的光先被三合準(zhǔn)直器準(zhǔn)直。在自由空間中，光束入射到一個(gè)工程漫射體上。然后，出射的發(fā)散光束輪廓被分隔，并通過(guò)安裝在SM05L20透鏡套管上的LA1304平凸透鏡聚焦。再使用SM05PD1A光電二極管每隔0.5°采集一次信號(hào)。該組件安裝在XT34-500導(dǎo)軌的一端。導(dǎo)軌的另一端則安裝在中心有待測(cè)工程漫射體的NR360S旋轉(zhuǎn)位移臺(tái)，以讓光束輪廓中心掃過(guò)探測(cè)器和透鏡組件，如右上圖所示，并繪制出歸一化強(qiáng)度與輸出角度關(guān)系的曲線(xiàn)圖。漫射體和探測(cè)器之間的距離約43 cm。輸出角度相對(duì)于漫射體不在光路中時(shí)的原光軸定義。為了控制環(huán)境光，使用1 kHz正弦波調(diào)制施加在激光二極管的驅(qū)動(dòng)電流，通過(guò)鎖相放大器采集信號(hào)?？梢跃帉?xiě)一個(gè)LabVIEW程序來(lái)控制裝置，并采集數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)局限

只測(cè)試了一種型號(hào)的一個(gè)產(chǎn)品a。在無(wú)隔振的PBG11113b面包板上進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)可能會(huì)破壞穩(wěn)定性。只測(cè)量了每個(gè)漫射體形狀的中間部分，其他部分可能會(huì)有所差異，比如方形輪廓的邊角處。

結(jié)果

結(jié)果表明，在每個(gè)光束輪廓的中間部分，漫射光束輪廓相對(duì)于波長(zhǎng)而言幾乎沒(méi)有差異。在曲線(xiàn)圖標(biāo)簽中，利用不同激光波長(zhǎng)進(jìn)行單獨(dú)測(cè)試匯集數(shù)據(jù)以驗(yàn)證理論模型。相同的曲線(xiàn)圖可以在下表中找到。

a
沒(méi)有測(cè)試ED1-L4100。

b
這是舊版產(chǎn)品。請(qǐng)看PBG3648F最新的替換產(chǎn)品。

通過(guò)光束輪廓的探測(cè)器路徑示意圖

實(shí)驗(yàn)裝置

注意：使用高性能的黑色遮光膠帶遮住可能反射激光的金屬。不要使用帶空LMR05的MFF101電動(dòng)翻轉(zhuǎn)架。