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首页2μm激光外差干涉系统大口径f-θ扫描光学设计
"2μm激光外差干涉系统中大口径f-θ扫描系统的光学设计" 在光学领域,2μm激光外差干涉系统是一种用于精确测量物体内部折射率分布和厚度信息的重要工具。该系统的核心是其独特的光学设计,特别是f-θ扫描系统。这个系统结合了微机电系统(MEMS)振镜和f-θ透镜,以实现大范围的精确扫描。 f-θ透镜是这种设计的关键组件,由三片不同材料的透镜构成,专为2μm激光波长设计。透镜组具有大约40%的透过率,能够覆盖300mm²的扫描区域。在设计过程中,利用专业光学设计软件Zemax进行了优化,考虑了三个关键参数:衍射光斑、畸变系数和光束发散角。优化后的f-θ透镜能确保扫描光束垂直于被测物体表面,以实现准确的测量。 优化结果显示,该系统的焦距设定为434mm,且畸变像差控制在0.5%以下,这意味着图像失真极小,确保了测量的精度。设计者还提供了f-θ透镜的实际制造图,并使用He-Ne激光进行扫描实验,实验结果证实了设计指标的达成。 这种光学设计的应用不仅提高了测量的精度,而且扩展了测量范围,尤其是在需要大视场和高分辨率的场合。通过MEMS振镜的快速反射和f-θ透镜的特殊设计,系统能够高效地完成大尺寸物体的表面特性分析。在科学研究、工业检测以及精密工程等领域,这样的光学设计具有广泛的应用价值。 关键词:光学设计,外差干涉仪,f-θ透镜,扫描系统,畸变系数 总结来说,这篇研究探讨了2μm激光外差干涉系统中的大口径f-θ扫描系统设计,其光学组件优化后表现出优异的性能,包括高透过率、低畸变和宽扫描范围。这些特点使得该系统能够在保持高精度的同时,适应更广泛的测量需求。
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