各位高手：
咨询一个半导体激光聚焦问题，按理论，激光聚集镜焦距越短，聚焦前发散度越小，聚焦镜离束腰越远，聚焦效果越好。那么是不是应该现将半导体激光管发出的光现准直，使其发散度小，然后再聚集；那么形成的光斑离光源很近，可能只有几毫米；能不能使光斑离光源出瞳更远一些，比如200毫米左右，再之，半导体激光管发出的光束束腰在何处呢？
请各位高手赐教！不胜感激！
所用激光管为三洋650nm，50mw，200mm左右（没精确要求）光斑小于0.2mm，光斑不要求圆，短轴方向小于0.2mm即可。
请你帮忙分析一下！
这个要求不高，用一个质量好一点的透镜就可以，例如这个单价为0.2元的：http://www.zz-dm.com/shangwu/xiangxxx.php?id=409 （这个透镜是拆机的，质量不错，焦距大约35mm，相对口径f/3，因此口径为10mm） 假如您需要更高的激光利用率，那么只能选择大（相对）口径的镜头。比较合适三洋的30度辐射角的是相对口径为f/2。
这种对于激光不要求准直而只要求聚焦，采用一个透镜的方法是最简单的。大体是首先根据激光利用率确定相对口径，然后根据聚焦程度的要求利用透镜成像公式确定焦距。这个管子等效发光尺寸大概是0.01mm，要求光斑0.2mm实际上就是20倍，因此镜头的焦距最小不能小于距离的1/20，即10mm。为了留有余量，要选择焦距更大一些的。至于光斑位置是否真正在200mm，可以方便的通过调节聚焦镜的位置来完成。
如果需要准直，那么就要考虑光的干涉效应。理论上讲，大体上是，对于波长为1微米的光，准直成0.5mm的平行光线（即为波长的500倍），那么发散角不会小于1/500 = 2mrad。
非常感谢！
可这是个相机镜头，不知能用吗？
而且不知什么材料的？
可是根据理论上，聚焦光斑越小，聚焦透镜焦距要越小，根据你的计算方法，好像要聚焦镜焦距大一些，这是矛盾还是我没理解你的意思？
烦再请赐教！
我們有生產過一些這樣的鏡頭,不知是否可以配合您
請連絡: 013510093972 yxm1210@163.net
以下是引用st_laser在2005-1-27 16:35:15的发言：可是根据理论上，聚焦光斑越小，聚焦透镜焦距要越小，根据你的计算方法，好像要聚焦镜焦距大一些，这是矛盾还是我没理解你的意思？
烦再请赐教！
您的这个理论出自何处？
理论上讲，聚焦光斑要求越小，就需要更大的相对口径。这个是光的干涉效应所决定的。相对口径=绝对口径/焦距，在焦距不变的情况下就需要更大的（绝对）口径，或者在绝对口径不变的情况下减少焦距。不过，相对口径大的镜子很难，而且有一个理论限制。相对口径与NA（数值孔径）有一定的关系，在显微镜里，为了增大分辨力，必须增加NA。理论上，长焦透镜完全可以和短焦透镜聚焦一样的好，只不过长焦的不好加工、价格贵。但短焦的就不能在远距离上聚焦，因此就必须用长焦的了。
一个理论上的东西，转化成经验公式：波长为a的光，透过口径为D的透镜（或天线），在距离为L的地方聚焦，则光斑最小为d = a * L / D
干脆写一个过程吧。 制约激光的发散有两个因素，一个是光的干涉，公式见上，另一个是激光源的不理想（并非点光源或平行光源）。前者要用到光的干涉公式来计算，上面我已经给出一个简化的模型。后者很简单，用成像公式就可以。下面举例说明。
1、条件，808nm的激光管，发光宽度为100um，发散角30度左右 2、需求，在100m处会聚的光斑不大于d = 0.1m。换句话说，发散角要小于0.1m/100m = 1mrad。另外，要求把尽可能的光能发射出去。 3、根据公式d = a * L / D，其中a为光的饿波长、L为镜头到像的距离，D为镜头口径。求得D = a * L / d = 1mm，这个很容易，因此光的干涉不是什么问题 4、为了能会聚激光二极管的发散光，要求镜头有一定的相对口径（光圈），f/2比较合适。f/2.8就有一定损失了，但f/1.4以上的镜头比较难找。 5、根据成像公式，物/焦距=像/距离，即100um / F = d / L，因此焦距 = 100um * L / d = 100mm。换句话说，你需要找一个焦距为100mm、光圈为f/2的镜头才可以达到目的。这样的镜头还是比较好找的，例如摄像机的镜头。
1mrad并非是一个很高的要求，如果激光是理想的，那么用很小的透镜就可以满足。但正因为激光的不理想，使得我们不得不用大的透镜。
镜头/透镜问题，普通摄影/摄像镜头并不一定很合适，因为对特定光的透射不一定很理想。最好就是非球面的镀有增透膜的单片透镜。CD上的透镜就是这样的，成本比较低而且光圈大。
楼上的兄弟，看一下书就知道什么是NA了！
还有，多谢高手的赐教，很有收获啊!
以下是引用cloudstar在2005-2-16 10:03:41的发言： 15楼的兄弟，请问相对口径（光圈）镜头口径有什么区别？你15楼的留言让我云里雾里！还有数值孔径怎么理解那？不好意思，谢谢赐教
相对口径就是口径/焦距。假设口径10mm、焦距28mm，那么相对光圈就是10/28=1/2.8，称为f/2.8，简称光圈2.8。数值孔径=NA，当折射率=1时，为sin(u)，而相对口径为2tan(u)。这东西可以在光学书上找到，但用途不大。
我们有直径6毫米非球面透镜相对口经小于1。直经5毫米光束能聚交在0。02毫米内不知对你是否有用
请问如果要把半导体激光器光斑汇聚成小于0.2mm的条形光斑，采用一个柱透镜可以实现吗？
红光的出来的光都是椭圆的？仔细看一下，中间有一个亮线。
为啥要圆形光斑？远点看就圆了。
是不是和他的发光面积有关系啊 我看都是 50X1,30X1,200X1的 都是长方型的 所以发的也是椭圆的哦
如果镜头是理想的，那么用成像公式就可以计算出像的大小。像的形状与发光体一样。
如果镜头距离理想有差距，那么就把条形的变成椭圆型的了。
只采用柱面镜是不能会聚的，必须同时有曲率（即带有凸镜的成分）。如果目标与镜头的距离可以比较小，那么就可以会聚成很小的点或者线。
一般要让sopt小而强度又不低,一般都加入准直镜CL
lymex的解释太到位了，能跟着学学真是爽。
感谢。
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