扫描透镜原理翻译

何必有我 · 发表于 2006-3-3 21:03:00

扫描透镜原理（译）
一般而言，穿过聚焦透镜系统会产生离轴偏转现象, 相对较理想的平面而言，会在曲面上出现异常图像。平场扫描透镜是一种专业的透镜系统，偏转的激光束的焦点面是一个平面。最普遍的用途是：激光加工、图案制作、激光刻字、雕刻和激光打标。扫描透镜可另分为F-theta透镜和远心透镜。

F-theta透镜
没有变形的情况下，聚焦点的位置取决于透镜的焦距以及偏转角的切线。当透镜设计为内置桶状变形，那么聚焦点的位置取决于F和Theta，这样也就简化了聚焦点定位的计算方法。

远心透镜
扫描透镜的一个重要特征在于聚焦光束在θ这个角上打击工作表面。对典型透镜而言，只有当输入光束沿透镜轴线扩散时激光束会出现异常。这就是由于激光束偏离了轴线，角度发生偏差的原因。这会使聚焦点拉长，影响切割、钻孔应用的wall angle。考虑到复杂的成本和费用，可将透镜设计成光束通过整个区域的扫描后，正直的作用在工作表面。这种透镜就被定义为远心透镜，通常比标准扫描透镜体积更大、价格更高。

偏转角
图一是用来描述和规定扫描透镜的标准参数的图表。输入光束和透镜系统轴线间的夹角被称为偏转角。角是在激光束通过透镜系统逐渐弱化前，或在超过衍射限值前能允许的最大偏转角。
入射光瞳
入射光瞳详细说明了激光偏差的原点和可接受的光束直径以及镜面尺寸是如何结合的。如使用的是单镜，反射镜置于入射光瞳的地方，最大可用光束的直径等于入射光瞳的直径（A）。如果是双镜，并在X和Y两个方向上偏斜，那么反射镜置于入射光瞳的两边，并尽可能使两边靠拢。将光束偏差的原点从入射光瞳的位置上移开，并远离透镜系统，这样可以有效缩小可允许的光束直径和偏转角。一个两轴偏转系统的最大激光束直径替换称从入射光瞳出发的距离L，由以下公式得到：
A’=A[1-(2L/A)tanθ]
其中，θ是最大偏差的一半，L是反射镜的偏距。如果反射镜靠近透镜系统，那么L是一个负数而且有效孔径增加。
前工作距离
前工作距离（FWD）是指入射光瞳到透镜外罩的距离。在两轴系统中，由于入射光瞳位于两个定位反射镜之间，物理工作距离小于实际工作距离。
扫描区域直径
扫描区域直径决定了大多数透镜的规格。一旦扫描区域的直径被设定，由于聚焦位置与透镜的F×θ相对应，那么随之也就决定了焦距和偏转角。
后工作距离
（BWD）后工作距离是指从工作表面到透镜外罩输出面的距离。后工作距离取决于透镜的复杂性和聚焦远心，这个距离可以在透镜设计时规定和控制。
输出扫描角
输出扫描角是指图像面或工作面，到近轴输出光束的距离。这个角通常对于远心透镜来说为零。一般而言，θ随着聚焦点穿过工作表面的位置的变化而变化。
聚焦点大小
输入激光束的直径、激光来源的差异以及透镜系统的有效焦距将最大程度上影响聚焦点的大小。对于衍射极限透镜与高斯的结合，1/e2的聚焦点大小可表示为：
S=1.27λ*EFL/A
该等式符合透镜孔径为1/e2光束直径1.8倍的情况。光束亮度小于0.1％的情况是由于透镜孔径截短的。对于一个“顶帽”亮度的光束入射整个透镜孔径，聚焦点大小大约为：
S=2.44λ*EFL/A.
由前一等式可事先预知扫描透镜系统轴线上聚焦点的大小。对于非远心设计，偏轴聚焦点的大小将与输出扫描角φ相对应的拉长，并可由以下等式得到：
S’=S/cosφ
对于θ小于10度的透镜系统，延长率一般来说小于2％。

roczhang1979200 · 发表于 2006-3-4 16:55:00

好！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

Sabrina · 发表于 2006-6-18 01:13:00

是你翻译的么？

何必有我 · 发表于 2006-6-18 22:59:00

sure, any problem???

设计光学 · 发表于 2006-8-14 05:21:00

牛B!翻译大王啊!你最近还在翻译吗?

xiaoduan259 · 发表于 2006-11-28 08:06:00

我帮他翻译的哈，。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

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