Pretože výstupné svetlo laserovej diódy&# 39 je veľmi odlišné, vyžaduje použitie kolimačnej optiky. Asférické šošovky nezavádzajú sférickú aberáciu a spravidla si vyberajú asférické šošovky, ak je kolimovaný lúč medzi 1 a 5 mm. Tu je príklad najdôležitejších špecifikácií, ktoré je potrebné zvážiť pri výbere správneho objektívu pre danú aplikáciu.
Príklad:
Použitá laserová dióda: L780P010
Požadovaný priemer kolimovaného lúča: Ø3 mm (dlhá os)
Ako je známe z tabuľky so špecifikáciami laserových diód L780P010, typické horizontálne a vertikálne uhly odchýlky sú 10 °, respektíve 30 ° (FWHM), takže pri zmene svetelného toku sa vytvorí eliptický lúč. Aby sa počas kolimácie zhromaždilo čo najviac svetla, mal by sa pri výpočte použiť väčší divergenčný uhol (v tomto prípade 30 °). Ak chcete eliptický lúč zmeniť na kruhový lúč, smer deformácie svetla hranol lúča.
Ø=priemer lúča
Θ=uhol odchýlky
Na základe vyššie uvedených informácií použite nasledujúci vzorec na aproximáciu ohniskovej vzdialenosti objektívu:
Na základe tohto výpočtu vyberte príslušnú šošovku kolimátora. Thorlabs ponúka veľké množstvo asférických šošoviek. Pre túto aplikáciu je ideálnou voľbou asférická šošovka z tvarovaného skla s B povlakom AR a ohniskovou vzdialenosťou 5,6 mm.
Ohnisková vzdialenosť asférického objektívu C171TMD-B (nainštalovaný) alebo 354171-B (nie je namontovaný) je 6,20 mm, takže priemer kolimovaného lúča (dlhá os) je 3,3 mm. Ďalej určite, či je numerická apertúra (NA) laserovej diódy menšia ako Lens NA:
0,30=NALens> NADióda ≈ sin (15 °)=0,26
Na charakterizáciu lúča tu používame priemer lúča FWHM. Skutočné použitie priemeru lúča 1 / e2 je však lepšou voľbou. Pre profil Gaussovho lúča je priemer 1 / e2 asi 1,7-násobok priemeru FWHM. Vďaka tomu môže priemer 1 / e2 zhromažďovať viac výstupného svetla laserovej diódy (dodávať vyšší výkon), ako aj minimalizovať difrakciu vzdialeného poľa (blokovať menej dopadajúceho svetla).
Ako základné pravidlo sa NA zvyčajne zvolí dvakrát väčšia ako NA laserovej diódy. Napríklad NA u A390-B alebo A390TM-B je 0,53, čo je viac ako dvojnásobok aproximácie NA u laserovej diódy (0,26), takže ju možno použiť pre túto laserovú diódu. Upozorňujeme, že ohnisková vzdialenosť týchto šošoviek je 4,6 mm, takže priemer lúča s kolimovanou pozdĺžnou osou je asi 2,5 mm.
