半導體雷射光幕的平行性和均勻性研究

2021-01-08 OFweek維科網

　　光能量分布的均勻程度對測量精度有較大的影響，主要表現在：一是如果光幕面內光能量較小，就不足以使光電探測器響應；二是光幕面內光能分布不均勻使得計時誤差較大，直接影響測量精度。文中以紅光點狀光斑半導體雷射器作為發射光源，通過鮑威爾稜鏡和菲涅爾透鏡等光學系統的組合，實現了出射光幕的均勻性和平行性。所形成的均勻平行光幕不但可以提高測量精度，而且可以對光幕進行拼結，實現超大光幕的形成。這對以前的小面積光幕是一個很大的突破，並且可以對過去所使用的同類設備產品進行進一步的改進。

　　1、光學系統分析

　　1.1鮑威爾稜鏡

　　鮑威爾稜鏡(Powell lens)是一種光學劃線稜鏡，它使1mm雷射束通過非球面透鏡最優化地劃成光密度均勻、穩定性好、直線性好的一條直線。鮑威爾稜鏡劃線優於柱面透鏡劃線模式，能消除高斯光束的中心熱點和褐色邊緣分布。應用範圍主要是：雷射劃線器、機加工劃線定位、建築標線定位、雷射掃描系統。其原理圖如圖1所示。

　　當約1mm的準直雷射光束打到鮑威爾稜鏡的稜上時，由放大部分可以看出，稜是圓弧狀的，光線入射後發生折射，折射角主要由兩個稜面所構成的角度決定，最後經過出射面時再發生一次折射，整個出射光線形成一道扇形光幕。

　　1.2菲涅爾透鏡

　　菲涅爾透鏡(Fresnel lens)是一種精密的光學系統，它是根據對接收靈敏度和接收角度的要求設計製造的，通常由聚乙烯材料注塑成薄紋片，再刻上精細的鏡面和紋理。其技術精度要求甚高，優質透鏡必須紋理清晰、表面光潔、厚度在0.65mm左右。紅外光的透過率應大於65%。與傳統的光學玻璃透鏡相比，菲涅爾透鏡具有重量輕，材料來源豐富，成本低，製作方便，口徑大，厚度薄等特點。

相關焦點

  • 編碼式光幕立靶測試系統的研究
    1 引言 在輕武器的生產和研製的彈丸質量評定中，要求測試彈丸速度以及測量彈丸在靶面上的散布情況，即射擊密集度。射擊密集度是低伸武器射擊性能的一項重要指標，它與武器效能有關。
  • 雷射電視普及在望 別讓抗光幕拖了後腿-電視,雷射電視, ——快科技...
    前幾天我寫過一個採用雷射光源家用投影機產品的導購文章，有網友在下面評論說：天天說雷射電視如何好怎麼不說一塊抗光幕要4000塊啊？一塊抗光幕售價4000塊甚至更貴，都快趕上一臺性能中等的家用投影機的價格了。確實讓人難以接受，很多家庭也因此選擇直接投射在牆面上，不去購買抗光幕。我們今天就來仔細分析一下抗光幕的相關問題。
  • 淺談高功率半導體雷射熔覆技術的應用
    技術簡介雷射熔覆是一種優秀的表面改性技術。它通過在金屬基材表面添加熔覆材料（複合金屬粉末），利用高能量密度、高均勻性雷射束的瞬間加熱，使熔覆材料與金屬基材表面一起熔化，形成液態金屬熔池，並通過熔池自然散熱凝固，從而在基材表面形成冶金結合的新材料熔覆層。
  • 雷射電視是什麼原理?到底靠不靠譜?
    理論上來講，雷射電視應該是由雷射發射器、調製器、偏轉器以及屏幕構成。其可以將視頻信號分離成RGB三原色的圖像信號，再經過處理分別控制RGB三原色半導體雷射發生器，發射出相應強度的雷射，並經過調製輸出和信號同步控制後，通過投影透鏡的光束掃描到屏幕上形成圖像。
  • Amtron專注半導體雷射塑料焊接控制技術
    同時展出了半導體雷射控制系統LS400，該系統可以提供高達30KW的脈衝功率，提供高達700W的半導體雷射輸出功率，這個緊湊型的系統加上帶溫度和功率負反饋的雷射頭即可實現對塑料，一直致力於高品質半導體雷射控制器、半導體雷射控制系統、溫度/功率傳感器等產品的開發創新並為客戶提供系統的解決方案，特別適合在塑料焊接，醫療，國防，固體雷射器泵浦等行業使用。
  • 長光華芯開啟國產大功率半導體雷射晶片研究
    項目立足於長光華芯自主研發的高可靠性、高功率半導體雷射晶片，整合了行業內從晶片、封裝、光纖耦合以及直接半導體雷射系統的完整產業鏈，對實現大功率半導體雷射晶片國產化，大功率高可靠性半導體雷射器封裝技術提升，高功率光纖耦合半導體雷射器產業化，拓展直接半導體雷射系統的工業應用具有十分重要的意義。
  • 新型半導體雷射器研究獲進展
    近期，中國科學院長春應用化學研究所秦川江課題組、日本九州大學安達千波矢研究室合作，開發出一種基於新型低成本半導體材料鈣鈦礦的雷射器，突破了其以往僅能在低溫下連續穩定工作的瓶頸，實現室溫可連續雷射輸出的鈣鈦礦雷射器。
  • 合成單分散量子點:雷射把半導體材料「敲成」納米大小
    傳統工藝最多粉碎到微米　　天津大學材料學院杜希文教授向記者闡述了研究意義，當半導體材料直徑在幾納米大小時，它可表現出許多獨特的物理性質。如大家熟知的矽，正常體積下將太陽能轉換電能的最高效率為33%，但是當矽的體積為4納米左右時，它把太陽能轉換為電能的效率可以提高到66%。
  • 雷射電視內部構造_雷射電視的選購
    其可以將視頻信號分離成RGB三原色的圖像信號，再經過處理分別控制RGB三原色半導體雷射發生器，發度射出相應強度的雷射，並經過調製輸出和信號同步控制後，通過投影透鏡的光束掃描到屏幕上形成圖像。這個原理與我們常見的RGB-LED光源投影類似，比如極米H1S、極米Z5等等。
  • 簡述半導體雷射脫毛 最受歡迎的整形美容醫院
    簡述半導體雷射脫毛 最受歡迎的整形美容醫院【關鍵詞】：彩光脫毛 雷射脫毛 光子脫毛 飛頓冰點脫毛雷射脫毛多少錢 雷射脫毛價格 飛頓冰點脫毛 冷光脫毛半導體雷射脫毛是一種先進的雷射美容技術。對於半導體雷射脫毛來說，毛幹中的黑色素是主要的生色基團。
  • 高功率半導體雷射退火降低增材製造過程中的殘餘應力
    江蘇雷射聯盟導讀： 美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的研究人員提出一種在粉末床3D列印過程中原位控制殘餘應力的新方法。通過均勻強度的雷射能量照射SLM製造的列印部件的表面，通過控制雷射對部件加熱歷史的熱控制來減少SLM製造316L不鏽鋼的殘餘應力。
  • 淺析雷射電視投影屏幕
    ，研究方向：數位電視;郭斌，男，康佳集團彩電研發新技術所所長，高級工程師，研究方向：電視技術研發。相比之下，雷射電視在成本、畫面尺寸和體積上都有較大的優勢，在大尺寸，特別是100英寸以上的應用場合，雷射電視的性價比無疑是最高的[2]。所謂雷射電視就是使用固態雷射光源，採用反射式超短焦投影技術將光線投射到幕布上的投影機。雷射的方向性好、單色性好、亮度高這三個特性，是雷射電視實現高保真圖像的基礎。
  • 雷射晶體材料簡介及國內主要生產企業
    雷射晶體材料為可將外界提供的能量通過光學諧振腔轉化為在空間和時間上相干的具有高度平行性和單色性雷射的晶體材料。是晶體雷射器的工作物質。雷射晶體由發光中心和基質晶體兩部分組成。大部分雷射晶體的發光中心由激活離子構成，激活離子部分取代基質晶體中的陽離子形成摻雜型雷射晶體。激活離子成為基質晶體組分的一部分時，則構成自激活雷射晶體。　　雷射晶體所用的激活離子主要為過渡族金屬離子和三價稀土離子。過渡族金屬離子的光學電子是處於外層的3d電子，在晶體中這種光學電子易受到周圍晶場的直接作用，所以在不同結構類型的晶體中，其光譜特性有很大差異。
  • 莫特躍遷現象之謎，解密半導體納米雷射
    莫特躍遷現象是物理學中一個非常玄幻而又沒有解決的謎，其意義就是，雷射怎麼樣才能夠在半導體材料當中形成三電子並導電到他們所需要的莫特密度。研究人員可以探索電子，空穴，激子和三電子的平衡，並且控制它們之間的相互轉換，並且在非常低的密度水平就能夠實現光學增益。
  • 利用雷射製冷半導體材料
    華盛頓大學的研究人員使用紅外雷射冷卻一種固態半導體材料，這種材料被貼上「懸臂梁」的標籤，在室溫下至少冷卻20攝氏度或36華氏度。 一般來說，雷射會加熱物體，人們正常都會這樣理解。但雷射也顯示出與冷卻材料完全相反的作用。能夠冷卻材料的雷射可以徹底改變從生物成像到量子通信等領域。
  • 迅速發展的雷射技術,雷射譜線越來越豐富,和大能量雷射器的誕生
    繼1960年底遠紅外波段的氫氛雷射器之後，1962年6月研製出產生6328埃的氦氛雷射器，它的單色性、方向性和穩定性都很好，而且輸出的是可見光，引起人們的很大興趣。約從1962年起，氣體工作物質的普查工作活躍起來。惰性氣體氬、氪、氙以及許多金屬蒸汽雷射器相繼問世。
  • 光幕傳感器的工作原理及使用方法
    光幕傳感器主要應用於鍛壓工具機廠、汽車製造廠、摩託車製造廠、電器生產廠、五金加工廠、塑膠機械廠、切紙機應用等行業。　　光幕傳感器的工作原理　　如上圖所示是一個用安全光幕檢測物體（比如手）進入的測試原理結構示意圖。
  • 三浦雷射填補200W半導體雷射泵浦模塊國內空白
    近日，從武漢●中國光谷傳來喜訊——武漢三浦雷射產業有限公司的Hipower系列1064nm高功率半導體雷射泵浦模塊隆重面世。該產品的推出，不僅填補了國內領域空白，結束了我國高功率半導體雷射器泵浦模塊完全依賴進口的歷史，而且將對中國雷射工業和醫療應用領域造成深遠的影響。
  • 我國半導體雷射治療儀行業概況及現狀分析
    2016-2021年3B類和4類半導體雷射治療儀行業深度分析及「十三五」發展規劃指導報告表明，半導體雷射治療儀產業鏈可以分為上、中、下遊三個部分：上遊主要為雷射材料及配套元器件;中遊主要為各種雷射器及其配套設備;下遊主要為雷射應用產品、消費產品、儀器設備等。
  • 不玩套路 六大問題解讀真實的雷射電視
    現在的雷射電視的鏡頭多數採用的反射式超短焦設計，一般只需要幾十釐米的距離就能實現百吋左右的畫面。同時，雷射電視的雷射光源在亮度和使用壽命上相比於傳統家用投影機得到了很大的提升，這也是它最大的優勢之一。　　今天，筆者將通過以下幾個問題對現在的雷射電視進行解釋和分析，讓大家全方位的了解一下這個投影圈的新興產物。