레이저 다이오드'의 출력 광은 매우 발산되기 때문에 시준 광학 장치를 사용해야합니다. 비구면 렌즈는 구면 수차를 도입하지 않으며 일반적으로 시준 된 빔이 1 ~ 5mm 인 경우 비구면 렌즈를 선택합니다. 여기'는 주어진 용도에 적합한 렌즈를 선택하기 위해 고려해야 할 주요 사양의 예입니다.
예:
사용 된 레이저 다이오드 : L780P010
필요한 시준 빔 직경 : Ø3 mm (장축)
L780P010 레이저 다이오드 사양 시트에서 알 수 있듯이 일반적인 수평 및 수직 발산 각도는 각각 10 ° 및 30 ° (FWHM)이므로 빛이 발산함에 따라 타원형 빔이 형성됩니다. 시준하는 동안 최대한 많은 빛을 모으려면 더 큰 발산 각도 (이 경우 30 °)를 계산에 사용해야합니다. 타원형 빔을 원형 빔으로 바꾸려면 빛의 변형 방향 빔 프리즘.
Ø=빔 직경
Θ=발산 각도
위의 정보를 바탕으로 다음 공식을 사용하여 렌즈 초점 거리를 대략적으로 계산하십시오.
이 계산을 기반으로 적절한 콜리메이터 렌즈를 선택합니다. Thorlabs는 많은 비구면 렌즈를 제공합니다. 이 응용 분야의 경우 B 코팅 AR 코팅 및 초점 거리 5.6mm의 성형 유리 비구면 렌즈가 이상적인 선택입니다.
C171TMD-B (설치됨) 또는 354171-B (설치되지 않음) 비구면 렌즈의 초점 거리는 6.20mm이므로 평행 빔 직경 (장축)은 3.3mm입니다. 다음으로 레이저 다이오드의 개구 수 (NA)가 렌즈 NA보다 작은 지 확인합니다.
0.30=NALens> NADiode ≈ sin (15 °)=0.26
여기서 빔을 특성화하기 위해 FWHM 빔 직경을 사용합니다. 그러나 실제로 1 / e2 빔 직경을 사용하는 것이 더 나은 선택입니다. 가우스 빔 프로파일의 경우 1 / e2 직경은 FWHM 직경의 약 1.7 배입니다. 결과적으로 1 / e2 직경은 더 많은 레이저 다이오드 출력 광을 수집 할 수있을뿐만 아니라 (더 큰 전력 제공) 원거리 장 회절을 최소화 할 수 있습니다 (입사광 차단).
경험상 NA는 일반적으로 레이저 다이오드 NA의 두 배로 선택됩니다. 예를 들어 A390-B 또는 A390TM-B의 NA는 0.53으로, 레이저 다이오드 (0.26)의 NA 근사치의 두 배 이상이므로이 레이저 다이오드에 사용할 수 있습니다. 이 렌즈의 초점 거리는 4.6mm이므로 시준 된 장축 빔 직경은 약 2.5mm입니다.
