蓝光线结构光长距离束宽窄化研究

发布时间：2020-12-17 18:02

　　针对一种快轴半功率角为23°的商用蓝色单管半导体激光器,设计制作了由直径为1.8 mm的自聚焦透镜、直径2.5 mm的柱透镜以及体布拉格光栅组成的光学系统以产生线结构光.研究结果表明,该方案可以实现在距离系统5.5 m处束宽为0.48 mm、在5.5±0.5 m范围内束宽低于0.60 mm的线结构光输出,可为线结构光测量方案的选择提供新的思路. 

【文章来源】：光子学报. 2020年08期 北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

光线进入自聚焦透镜传输原理

自聚焦透镜经过离子交换[12]后的折射率分布采用马赫-曾德干涉系统测量[13]，自聚焦透镜样品厚度为0.35 mm，测量并拟合得到样品折射率分布如图2所示，从自聚焦透镜的中心到边缘的折射率差Δn为0.071，此时可以得到透镜的折射率分布拟合式为假设半导体激光器二极管发光点到端面的距离ds为1.4 mm，用于制作自聚焦透镜的预制玻璃棒的折射率为1.611 6，玻璃棒的直径的范围为0.5～3 mm，图3(a）表示准直需要的自聚焦透镜的长度z与聚焦常数之间的关系，可以看到在自聚焦透镜的1/4个周期内，随着自聚焦透镜的聚焦常数增大，准直需要透镜的长度在减小.

根据Δn值可以计算透镜最大数值孔径NAm为0.436.图3(b）展示了自聚焦透镜的收光半径与透镜本身半径的关系，可以发现随着半径的增大，透镜半径的利用率在变低，但是有效收光半径也在增加.一般定义光束半径通常为峰值强度的1/e2处对应的半径，对应a≥84.7%rp，大于84.7%的部分需要使用光阑挡掉，否则会影响出射光的质量.1.2 体布拉格光栅的角度选择性

【参考文献】：
期刊论文
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[3]一字线结构光三维测量模型的新型标定方法[J]. 李冠楠,谭庆昌,寇莹,张宇鹏.  光子学报. 2013(11)
[4]基于光热敏折变玻璃的透射型体布拉格光栅角度选择性研究[J]. 吴青晴,张翔,封建胜,吴尚,张桂菊,邹快盛,袁孝.  光学学报. 2012(12)
[5]新型棱镜产生近似无衍射线结构光[J]. 吴志伟.  光子学报. 2012(08)
[6]半导体激光器单管准直实验研究[J]. 吴芃,刘媛媛,王晓薇,王翠鸾,韩淋,马骁宇,刘素平.  半导体技术. 2009(05)
[7]自聚焦透镜最佳离子交换时间的实验研究[J]. 刘姣,黄志强,刘德森,蒋小平.  西南大学学报(自然科学版). 2008(09)
[8]LD光束在自聚焦透镜中的传输特性[J]. 徐强,曾晓东,安毓英,曹长庆.  光子学报. 2007(S1)



本文编号：2922445