Թռչող լազերային եռակցման գլխիկների մանրամասն ամփոփում

Մանրամասն ամփոփումԹռչող լազերային եռակցման գլխիկներ

Այն ընդգրկում է բաղադրիչների անվանումները, սահմանումները, սկզբունքները, նախագծման պարամետրերը և բանաձևերի հաշվարկները և կիրառելի էբարձր արագությամբ սկանավորող եռակցում(օրինակ՝ գալվանոմետրային համակարգեր) կամ հեռակառավարվող եռակցման կիրառություններ։

1. Թռչող եռակցման լազերային եռակցման գլխիկների կազմը և սահմանումը

Թռչող եռակցումը (սկանավորող լազերային եռակցում) իրականացնում է դինամիկ ֆոկուսավորում բարձր արագությամբ գալվանոմետր անդրադարձնող լազերային ճառագայթների միջոցով և հարմար է մեծ մակերեսների ևբարձր արագությամբ եռակցումԴրա հիմնական բաղադրիչներն են հետևյալը՝

1. Ճառագայթի կոլիմացիայի մոդուլ

Կոլիմատոր

Ֆունկցիա՝ օպտիկական մանրաթելի կողմից ստացված դիվերգենտ լազերի (NA=0.1~0.22) ազդանշանը վերածել զուգահեռ ճառագայթի։

Հիմնական պարամետրեր՝ ֆոկուսային հեռավորություն fcoll, կոլիմացված փնջի տրամագիծ Dcoll։

Ֆորմուլա՝

1.2 Գալվանոմետրային սկանավորման համակարգ

X/Y առանցքի Galvo հայելիներ

Գործառույթը՝ փոխել լույսի ճառագայթի ուղղությունը բարձր արագությամբ պտտվող հայելիների միջով՝ երկչափ հարթության սկանավորում իրականացնելու համար։

Հիմնական պարամետրեր՝ սկանավորման արագություն (սովորաբար ≥10 մ/վ), կրկնակի դիրքավորման ճշգրտություն (<±5 մկրադ), հայելու չափս (պետք է ծածկի ճառագայթի տրամագիծը Dcoll):

Գալվանոմետրիկ շարժիչ. Սերվոշարժիչ կամ գալվանոմետրիկ շարժիչ՝ <1 մվ արձագանքման ժամանակով։

1.3 Դինամիկ ֆոկուսավորման մոդուլ (F-Թետա ոսպնյակ կամ գալվանոմետր + հարթ դաշտի ոսպնյակ)

F-Թետա ոսպնյակ

Գործառույթը՝ Գալվանոմետրի շեղման անկյունը վերածել հարթության վրա գծային տեղաշարժի՝ ֆոկուսի կայունությունը պահպանելու համար։

Հիմնական բանաձևեր՝

2. Աշխատանքային սկզբունք

Ճառագայթի ուղի՝ Լազեր → Կոլիմատոր → X գալվանոմետր → Y գալվանոմետր → F-Թետա ոսպնյակ → Աշխատանքային մասի մակերես։

Դինամիկ կենտրոնացում.

Երբ գալվանոմետրի շեղման անկյունը θ է, ֆոկուսի դիրքը (x, y) փոխակերպվում է F-Թետա ոսպնյակի կողմից հետևյալ կերպ՝

3. Հիմնական նախագծային պարամետրեր և բանաձևեր

3.1 Կետի չափի հաշվարկ

Ֆոկուսացված կետի տրամագիծը d (դիֆրակցիայի սահմանը):

3.2 Սկանավորման միջակայք և գալվանոմետրի անկյուն

Առավելագույն սկանավորման միջակայքը L:

3.3 Եռակցման արագություն և արագացում

Գծային արագություն v

3.4 Ֆոկուսի խորություն (DOF)

3.5 Հզորության խտություն և էներգիայի մուտք

Հզորության խտություն I:

Էներգիայի խտություն E (իմպուլսային եռակցում):

4. Շեղումներ և օպտիմալացման դիզայն

4.1 F-Թետա ոսպնյակի շեղման ուղղում

Աղավաղում. Այն պետք է բավարարի r∝θ պահանջին, իսկ ոչ գծային աղավաղումը պետք է լինի <0.1%:

Դաշտի կորություն. նախագծեք հարթ դաշտ՝ բազմաոսպնյակային խմբերի միջոցով։

4.2 Գալվանոմետրի համաժամեցման սխալ

X/Y գալվանոմետրի ուշացումը պետք է լինի <1μs՝ էլիպտիկ բծերից խուսափելու համար։

5. Դիզայնի գործընթացի օրինակ

Մուտքային պահանջներ՝ սկանավորման միջակայք L, կետի չափս d, եռակցման արագություն v: Ընտրեք F-Թետա ոսպնյակ. որոշեք fθ-ն՝ համաձայն L=2fθtan(θmax)-ի:

Հաշվարկեք գալվանոմետրի պարամետրերը՝ անկյունային արագություն ω=v/fθ, և ստուգեք գալվանոմետրի աշխատանքը։

Ստուգեք կետի որակը. օպտիմալացրեք օբյեկտիվի խմբի շեղումները Zemax/OpticStudio-ի միջոցով:

6. Զգուշացումներ

Ջերմային կառավարում. Գալվանոմետրերը և ոսպնյակները կարիք ունեն ջրային սառեցման բարձր հզորության դեպքում (օրինակ՝ >1 կՎտ):

Բախման դեմ պաշտպանություն. Գալվանոմետրերը կարիք ունեն արտակարգ արգելակման՝ մեխանիկական բախումից խուսափելու համար։

Կալիբրացիա. պարբերաբար կալիբրացրեք օպտիկական ուղու կոաքսիալությունը (շեղումը <0.05 մմ):