Eftersom laserdioden' s utgångsljus är mycket divergerande, kräver det användning av kollimeringsoptik. Asfäriska linser introducerar inte sfärisk aberration och väljer i allmänhet asfäriska linser om den kollimerade strålen är mellan 1 och 5 mm. Här är&# 39 ett exempel på de viktigaste specifikationerna för att välja rätt lins för en given applikation.
Exempel:
Använd laserdiod: L780P010
Nödvändig kollimerad balkdiameter: Ø3 mm (lång axel)
Genom att känna till L780P010-laserdiodspecifikationsbladet är de typiska horisontella och vertikala divergensvinklarna 10 ° respektive 30 ° (FWHM), så en elliptisk stråle bildas när ljuset divergerar. För att samla så mycket ljus som möjligt under kollimering bör en större divergensvinkel (30 ° i detta fall) användas i beräkningen. Om du vill förvandla en elliptisk stråle till en cirkulär stråle, ljusets deformationsriktning strålprisma.
Ø=stråldiameter
Θ=divergensvinkel
Baserat på ovanstående information, använd följande formel för att approximera linsens brännvidd:
Välj lämplig kollimatorlins baserat på denna beräkning. Thorlabs erbjuder ett stort antal asfäriska linser. För denna applikation är en formad asfärisk glaslins med en B-belagd AR-beläggning och en brännvidd på 5,6 mm det perfekta valet.
Brännvidden för C171TMD-B (installerad) eller 354171-B (ej monterad) asfärisk lins är 6,20 mm så den kollimerade stråldiametern (långaxeln) är 3,3 mm. Bestäm sedan om laserdiodens numeriska bländare (NA) är mindre än Lins NA:
0,30=NALens> NADiod ≈ sin (15 °)=0,26
Vi använder FWHM-stråldiameter för att karakterisera strålen här. Den faktiska användningen av 1 / e2-stråldiameter är dock ett bättre val. För en Gaussisk balkprofil är 1 / e2-diametern cirka 1,7 gånger FWHM-diametern. Som ett resultat kan 1 / e2-diametern samla in mer laserdiodutmatningsljus (leverera större effekt) samt minimera diffraktion vid långt fält (blockera mindre infallande ljus).
Som en tumregel väljs NA i allmänhet för att vara dubbelt så stor som laserdioden NA. Till exempel är NA för A390-B eller A390TM-B 0,53, vilket är mer än dubbelt så stort som approximationen av NA för en laserdiod (0,26) så att den kan användas för denna laserdiod. Observera att brännvidden för dessa linser är 4,6 mm, så den kollimerade långaxelstrålens diameter är cirka 2,5 mm.
