F-Theta扫描透镜的性能评估

摘要
                                    

F-Theta透镜通常用于基于扫描式的激光材料加工系统。使用这种透镜，聚焦光斑沿目标平面的位移与透镜焦距和扫描角度的乘积成正比。然而，不存在完美的F-Theta系统，因此在任何给定的系统中，偏离理想行为的偏差都是可以预期的。借助快速物理光学建模和设计软件VirtualLab Fusion中的扫描源，通过测量不同角度下实际光斑位置与期望值之间的偏差，分析了给定F-Theta透镜的性能。

 

建模任务

系统构建块-扫描源                                                 

How to Set Up a Scanning Source

                                                                               

系统构建块-透镜系统组件                                                                 

系统构建块-参数耦合

 
Coupling of Parameters in VirtualLab Fusion
                                                                               

系统构建块-失真分析仪
                                                                      

实际焦点位置与参考焦点位置之间的偏差表明了F-Theta透镜的性能。这些信息可以使用Distortion Analyzer计算。

虽然实际焦点点位置将由模拟计算，但参考焦点点位置可以指定为角度本身或其切线上的线性。                                                                              

通用探测器和探测器附加组件                                                     

Universal Detector允许用户评估探测器接收到的光场，并通过使用所谓的附加组件计算各种物理量。附加组件可以相互提供信息(即，它们可以嵌套);在我们的例子中，我们使用场数据来计算辐射能密度，然后使用该数据上的另一个附加项来获得场大小(FWHM)。更多资料见:

 

Universal Detector

                                                                               

总结-组件… 

系统观感  
 

通过系统:三维可视化，不同FoV模式可以通过颜色编码来区分。此外，可以检查场的轨迹，以便将探测器放置在正确的位置。

性能评估-点位偏差

                               

性能评估-光斑直径测量                                                      

 

此外，该结果可用于更深入地分析由F-theta系统产生的斑点。例如，对光斑大小的检查显示，对于更高的输入角度，单个焦点变得越来越椭圆形。

VirtualLab Fusion技术
                                                                

文件信息

                                                          

 

进一步阅读
• Performance Analysis of Laser Scanning System

• How to Set Up a Scanning Source

• Coupling of Parameters in VirtualLab Fusion

• 3D Visualization of the Optical System

• Universal Detector