談談復眼透鏡陣列的原理及其應用
要實現(xiàn)均勻照明需兩列復眼透鏡陣列平行排列，第一列復眼位透鏡陣列元件中的各個小單元透鏡的焦點與第二列的復眼透鏡陣列中對應的小單元透鏡的中心重合，兩列復眼透鏡的光軸互相平行，在第二列復眼透鏡后放置聚光鏡，聚光鏡的焦平面放照明屏就形成了均勻照明系統(tǒng)。
 2.復眼透鏡對LD陣列光束的分割 對復眼透鏡單光束光源均勻化機制的分析表明，復眼透鏡光束均勻化的一個重要的前提是將光束進行分割和疊加。雖然LD陣列的光束也是由一個個子光束組成的，但是如果以此進行光束分割，直接將各子光束疊加仍然不能得到均勻的強度分布。因為LD的每個子光束之間的光分布是相似的(快軸方向為高斯分布，慢軸方向為超高斯分布)，疊加后光分布與單光束的光分布仍然是相似的，并不能實現(xiàn)均勻化的目的。因此在采用復眼透鏡的LD陣列光束均勻化的過程中，需要使用復眼透鏡對LD陣列中的子光束進行分割，破壞這種相似性。一個解決辦法就是讓復眼透鏡離開LD陣列足夠的距離l使單個LD的光束能夠覆蓋多個復眼透鏡的子孔徑，從而每個發(fā)光點的光束被數(shù)個子透鏡孔徑所分割并在積分透鏡后焦面疊加。由于LD陣列中單個發(fā)光點的光束是相干的，對單個發(fā)光點的分割疊加還不能得到均勻化的目的。但是LD陣列是由許多非相干的發(fā)光點組成的，每個發(fā)光點分割疊加后的非均勻光斑在積分透鏡的后焦面重合，其內(nèi)部不均勻性將會通過疊加得到減小甚至消除。  圖2.復眼透鏡光束分割 因此，復眼透鏡對LD陣列光束均勻化的機制為：對LD陣列中每個發(fā)光點的子光束分別進行分割疊加，破壞LD陣列中各個子光束之間光分布的相似性；將LD陣列中所有子光束分割疊加后的光斑再進行非相干疊加實現(xiàn)均勻化的目的。 |
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