Como a luz de saída do diodo laser' é altamente divergente, ele requer o uso de óptica de colimação. Lentes asféricas não introduzem aberração esférica e geralmente escolhem lentes asféricas se o feixe colimado estiver entre 1 e 5 mm. Aqui,' é um exemplo das principais especificações a serem consideradas para escolher a lente certa para uma determinada aplicação.
Exemplo:
Diodo laser usado: L780P010
Diâmetro do feixe colimado necessário: Ø3 mm (eixo longo)
Sabendo da folha de especificações do diodo laser L780P010, os ângulos de divergência horizontal e vertical típicos são de 10 ° e 30 ° (FWHM), respectivamente, então um feixe elíptico é formado conforme a luz diverge. Para coletar o máximo de luz possível durante a colimação, um ângulo de divergência maior (30 ° neste caso) deve ser usado no cálculo. Se você deseja transformar um feixe elíptico em um feixe circular, a direção de deformação da luz prisma de feixe.
Ø=diâmetro do feixe
Θ=ângulo de divergência
Com base nas informações acima, use a seguinte fórmula para aproximar a distância focal da lente:
Com base neste cálculo, selecione a lente do colimador apropriada. A Thorlabs oferece um grande número de lentes asféricas. Para esta aplicação, uma lente asférica de vidro moldado com um revestimento anti-reflexo B e uma distância focal de 5,6 mm é a escolha ideal.
A distância focal da lente asférica C171TMD-B (instalada) ou 354171-B (não montada) é de 6,20 mm, portanto o diâmetro do feixe colimado (eixo longo) é de 3,3 mm. Em seguida, determine se a abertura numérica (NA) do diodo laser é menor que NA da lente:
0,30=NALens> NADiode ≈ sin (15 °)=0,26
Estamos usando o diâmetro do feixe FWHM para caracterizar o feixe aqui. No entanto, o uso real do diâmetro do feixe de 1 / e2 é uma escolha melhor. Para um perfil de feixe gaussiano, o diâmetro 1 / e2 é cerca de 1,7 vezes o diâmetro FWHM. Como resultado, o diâmetro 1 / e2 pode coletar mais luz de saída do diodo laser (fornecer maior potência), bem como minimizar a difração de campo distante (bloquear a luz menos incidente).
Como regra geral, NA é geralmente escolhido para ser duas vezes maior que o diodo laser NA. Por exemplo, o NA do A390-B ou A390TM-B é 0,53, que é mais do que o dobro da aproximação do NA de um diodo laser (0,26), então ele pode ser usado para este diodo laser. Observe que a distância focal dessas lentes é de 4,6 mm, então o diâmetro do feixe de eixo longo colimado é de cerca de 2,5 mm.
