了解利用光束控製技術的激光束係統的設計，更具體(ti) 地說，將光束轉向裝置與(yu) 激光器配對對於(yu) 係統設置非常重要。設置過程中最關(guan) 鍵的一個(ge) 方麵是將光束轉向裝置的通光孔徑與(yu) 激光束尺寸對齊。這通常會(hui) 引發光束尺寸和光圈之間的問題，我將在本文中進行剖析，並幫助您進行正確的計算。

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inkMacSystemFont, " font-size:16px;text-align:justify;background-color:#ffffff;"=""> 設置激光和光束轉向係統最常見的誤解之一是透明光圈值應等於(yu) 最大允許激光束尺寸。重要的是要注意，通光孔徑是光學元件的參數，其中光學性能嚴(yan) 格限定在該孔徑內(nei) 。清晰光圈之外的光學性能未指定，超出此邊界的顯著照明不僅(jin) 會(hui) 導致功率損耗，還會(hui) 導致光學器件執行以下操作：

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1.由於(yu) 過熱而導致的光學元件變形

2.折射率隨溫度的變化（僅(jin) 透射光學）

3.塗層和基材之間的分層

4.Stray燈可能會(hui) 損壞係統的其他組件

inkMacSystemFont, " font-size:16px;text-align:justify;background-color:#ffffff;"=""> 通常，激光器發射具有高斯分布的圓形光束。通過應用光束整形技術，高斯分布可以轉換為(wei) 均勻分布（Top Hat），輸出光束形狀為(wei) 正方形，矩形等。統一參數的光束大小很簡單（見下圖）。同時測量高斯分布的光束直徑更主觀，並且嚴(yan) 重依賴於(yu) 所遵循的方法。用於(yu) 報告高斯光束尺寸的一些不同標準包括：D4σ、10/90或20/80刀口，1 / e2，FWHM和D86。其中1 / e2和FWHM（半高全寬）最常用。理解激光束輪廓和光束尺寸是重要的，因為(wei) 相同的激光束將根據其定義(yi) 具有不同的光束尺寸。

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inkMacSystemFont, " font-size:16px;text-align:justify;background-color:#ffffff;"=""> 那麽(me) ，當不同的光束尺寸應用於(yu) 相同的光圈時會(hui) 發生什麽(me) ？非常簡單，如下圖所示—當激光束溢出透明孔徑時，激光束的外環部分將被夾住。這將我們(men) 帶到下一個(ge) 問題，適用於(yu) 某個(ge) 通光孔徑的光束直徑是多少？

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inkMacSystemFont, " font-size:16px;text-align:justify;background-color:#ffffff;"=""> 通過深入研究數學方程並使用由1 / e2定義(yi) 的光束尺寸的典型高斯光束作為(wei) 示例，我們(men) 可以確保由於(yu) 光束削波導致的功率損耗<1％。見下麵的公式：

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inkMacSystemFont, " font-size:16px;text-align:justify;background-color:#ffffff;"=""> 因此，孔徑上的入射光束直徑應為(wei) ：

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inkMacSystemFont, " font-size:16px;text-align:justify;background-color:#ffffff;"=""> 使用高斯光束作為(wei) 示例，但在這種情況下，光束尺寸在FWHM下定義(yi) 。為(wei) 確保光束削波造成的功率損耗<1％，通光孔應至少比1 / e2光束尺寸大1.07倍; 當功耗損失<5％，通光孔應為(wei) 1.22; 當功率損耗<0.1％，通光孔應為(wei) 1.86。

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inkMacSystemFont, " font-size:16px;text-align:justify;background-color:#ffffff;"=""> 值得注意的是，由於(yu) 由1 / e2定義(yi) 的激光束尺寸值大約是FWHM定義(yi) 的直徑的1.7倍，因此可以從(cong) 上述示例中計算出適當的光束尺寸和透明孔徑比。

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inkMacSystemFont, " font-size:16px;text-align:justify;background-color:#ffffff;"=""> 例如，孔徑上的入射FWHM光束直徑應為(wei) ：

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inkMacSystemFont, " font-size:16px;text-align:justify;background-color:#ffffff;"=""> 要清楚的另一點是輸入激光束尺寸與(yu) 通光孔徑完全相同的典型誤解。應用相同的公式，並假設光束大小由1 / e2定義(yi) ，您有可能削減13.5％的功率。值得注意的是，從(cong) 鏡子上掉落的電量不僅(jin) 會(hui) 導致加熱、分層、燃燒塗層和散射光，正如前所述那樣，而且還會(hui) 沉積在掃描頭外殼內(nei) 的內(nei) 部部件上或被DFM鏡頭固定環（帶膠）和DFM鏡頭固定器吸收。在任何一種情況下，這將在集成期間對當前係統造成重大損害，並且在使用高功率激光器時尤其重要。

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inkMacSystemFont, " font-size:16px;text-align:justify;background-color:#ffffff;"=""> 最後但並非最不重要的是，上述計算假設完美對齊。如果出現實際對齊錯誤，應考慮保留一些邊距。

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inkMacSystemFont, " font-size:16px;text-align:justify;background-color:#ffffff;"=""> 總之，始終記住輸入光束尺寸和通光孔徑尺寸的定義(yi) 是不一樣的。如果這是錯誤的，它可能會(hui) 導致意外的電源削波，這會(hui) 在集成過程中對係統產(chan) 生負麵影響，如故障甚至係統爆炸。當用戶從(cong) 我們(men) 這裏購買(mai) 激光束轉向解決(jue) 方案時，我們(men) 提供清晰的光圈信息，而激光束尺寸的定義(yi) 應該附帶激光的規格表。此外，激光規格表還可能提供激光對準規格，例如激光輸出位置和指向誤差。如果未提供，請務必與(yu) 激光製造商聯係以確認這些參數以獲得最佳性能。在多個(ge) 應用程序中測試並成功集成了不同的係統後，我們(men) 可以保證這些建議有助於(yu) 消除混淆並防止未來的損害。

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inkMacSystemFont, " font-size:16px;text-align:justify;text-indent:0px;background-color:#ffffff;"=""> 1.一些激光器可能具有與(yu) 高斯分布緊密匹配的中心輻照度分布，但在機翼中還包含額外的輻照度“波瓣”。在高功率下，這些波瓣可能很重要，必須加以考慮。

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