一文看懂石英玻璃復眼透鏡在激光應用中的優(yōu)勢

在日常激光應用中，由光源發(fā)出的光，一般都會有不均勻的現(xiàn)象，如果這些光不經過處理直接使用，那么光源的成像就會出現(xiàn)亮度不一的情況，復眼透鏡是由一系列小單元透鏡組合形成。將雙排復眼透鏡陣列應用于照明系統(tǒng)，可以獲得高的光能利用率和大面積的均勻照明。利用雙排復眼透鏡陣列，實現(xiàn)均勻照明的關鍵在于提高其均勻性和照明亮度。

復眼透鏡可廣泛應用于顯示器、投影、3D打印、光刻照明、照相機、手機、投影儀、安防監(jiān)控等消費電子和天文學、生物學、醫(yī)學以及航空航天等領域。

問：復眼透鏡如何實現(xiàn)均勻？它有什么優(yōu)勢？

答:復眼透鏡陣列實現(xiàn)均勻照明的原理是：與光軸平行的光束通過第一塊透鏡后聚焦在第二塊透鏡的中心處，第一排復眼透鏡交光源形成多個光源像進行照明，第二排復眼透鏡的每個小透鏡將第一排復眼透鏡相對應的小透鏡重疊成像于照明面上。由于第一排復眼透鏡將光源的整個寬光束分為多個細光束照明，且每個細光束范圍內的垂軸不均勻性，處于對稱位置細光束的相互疊加，使細光束的垂軸不均勻性獲得補償，從而使整個孔徑內的光能量得到有效均勻的利用。

從第二排復眼透鏡射出的光斑通過聚光鏡聚焦在照明屏上。這樣，照明屏上光斑的每一點均受到光源所有點發(fā)出的光線照射。同時，光源上每一點發(fā)出的光束又都會重疊到照明光斑上的同一視場范圍內，就會得到一個均勻的光斑。

光源勻光簡圖：

圖 2

光學設計效果圖：

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通常市場上常見的復眼大致分為兩種：石英玻璃復眼和塑料復眼。石英玻璃復眼因其具有耐高溫、耐腐蝕、熱穩(wěn)定性好、透光性能好等特點，相比塑料復眼更具優(yōu)勢，常常用于曝光機、微顯示器和較高端的家電等領域。據(jù)市場調查顯示，石英玻璃復眼在市場上的使用每年呈20%增長的趨勢。

石英玻璃復眼與塑料復眼的區(qū)別：

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石英玻璃復眼與塑料復眼激光照射后比對圖：

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問：怎樣去區(qū)分復眼的品質呢？有什么設備可以區(qū)分？

答：除了傳統(tǒng)的測試方法，還可以選用高科技的、精準的測試方法。我們增加了光斑測試機和透過率測試儀，光斑測試機可以根據(jù)打出來的光斑尺寸大小、形狀以及銳利程度來判斷。一般來說，正常的光斑四邊比較銳利，聚光效果較好，不正常的光斑則四邊比較圓滑，四邊的光斑會向四周散開，聚光效果極差。透過率測試儀則可以通過透光測試所展現(xiàn)出來的曲線圖來辨別出材質是否能達到我們所要的透過率及鍍膜波段的穩(wěn)定性。

圖 6

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未來的發(fā)展方向：

隨著光學技術日新月異的發(fā)展，許多光學技術得以獲得廣泛應用。石英玻璃復眼透鏡作為光學透鏡的后起之秀，經過10余年的發(fā)展，得到了市場的認可，在激光的應用上，每年呈現(xiàn)不斷增長的趨勢。相信在未來的發(fā)展中會越來越好！

審核編輯：湯梓紅