快速解答

將雷射塑形成一條線，方法是放置圓柱透鏡，使其彎曲軸在一個方向上聚焦，而平坦軸則讓光束不變地通過。對於高功率或紫外線光源，請選擇熔融石英；對於可見光與近紅外線工作，若成本更為重要，則選擇N-BK7。

為什麼圓柱透鏡會形成線條而不是光點

圓柱透鏡之所以只在一個方向上聚焦光線，是因為其彎曲表面呈圓柱形而非球形。結果是產生一條與圓柱軸平行的焦線，而不是一個點。這正是它對雷射線條塑形有用的原因：一個軸被壓縮或擴展，而另一個軸保持不變。

實際的取捨在於方向。旋轉透鏡時，線條也會隨之旋轉，因此圓柱軸必須對準您希望保持不變的方向。這是最常見的設定錯誤，表現為不對稱或傾斜的線條，而不是乾淨的條紋。

使用圓柱透鏡塑造雷射線條的步驟

  1. 確認雷射波長與基板： 首先檢查您的雷射波長和功率密度。熔融石英可處理紫外線和高功率光源；N-BK7 適用於中等功率的可見光和近紅外線工作。一個常見的錯誤是假設每個圓柱透鏡都適用於所有波長。 訂購前，請先將基板與波長匹配。
  2. 選擇直徑和焦距： 選擇大於光束 1/e² 寬度的直徑，使整個光束通過而不被截斷。選擇能將焦線置於應用所需工作距離的焦距。較短的焦距產生較細的線，但需要更精確的對準。 請在透鏡位置檢查光束尺寸，而不僅在光源處。
  3. 正確對準圓柱軸： 曲面僅聚焦一個軸，產生平行於圓柱軸的焦線。旋轉鏡片，使軸對齊您要壓縮或擴展的方向。旋轉 90 度會交換聚焦軸與非聚焦軸。 在支架上標記圓柱軸，以便在組裝時可看到方向。
  4. 將輸入光束對準鏡片： 保持光束中心對準透鏡孔徑並與光軸平行。傾斜誤差會使焦線變成模糊的橢圓，並減少可用的工作距離。 檢查反射光點的位置，以確認透鏡與光束垂直。
  5. 根據波長和功率選擇基板： 對於紫外線工作或高功率光束，請選擇熔融石英圓柱透鏡；對於可見光或低功率實驗室設置，N-BK7 圓柱透鏡通常足夠且更經濟實惠。 請在訂購前將基板與您的波長匹配，而不是訂購後。
  6. 確認焦線方向： 焦線與圓柱軸平行。旋轉透鏡，使焦線與您要建立的線條方向一致，然後鎖定支架，並在工作距離處檢查線寬。 在支架上標記圓柱軸，以便在不同工作階段之間重複旋轉。
  7. 訂購前請確認直徑和焦距： 圓柱透鏡提供多種直徑和焦距選項。請選擇適合您安裝支架的直徑，以及與您光學配置工作距離相匹配的焦距。 請確認清晰孔徑大於您的光束直徑，以避免光束被截斷。

本指南中提及的透鏡

  • 圓柱透鏡，S1-UV Grade Fused Silica: 圓柱透鏡的曲面呈圓柱形，其性能特點是有一條與圓柱軸平行的焦線。這種焦線行為正是將圓形雷射光束轉變為用於整形應用的細而均勻的線條的關鍵。

    Cylindrical Lenses, S1-UV Grade Fused Silica

    圓柱透鏡，S1-UV Grade Fused Silica

  • 圓柱透鏡，N-BK7 光學玻璃*: 這款 N-BK7 圓柱透鏡為原型製作和可見光設置提供了較低成本的入門選擇。它讓您能夠在投入更昂貴的熔融石英光學元件之前，驗證線條整形設計。

    Cylindrical Lenses, N-BK7 Optical Glass*

    圓柱透鏡，N-BK7 光學玻璃*

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