光电子技术光束扫描技术资料.pptx
《光电子技术光束扫描技术资料.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《光电子技术光束扫描技术资料.pptx(29页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、光电子技术Photoelectronic TechniquePhotoelectronic Technique第九讲第九讲第九讲第九讲 光束扫描技术光束扫描技术光束扫描技术光束扫描技术周自刚周自刚周自刚周自刚 本讲主要内容本讲主要内容一一、机械扫描、机械扫描二、电光扫描二、电光扫描三、声光扫描三、声光扫描27 光束扫描技术是指对激光光束光束扫描技术是指对激光光束方向方向精确精确控制控制和和定位定位的技术。的技术。该技术被广泛应用于多个领域,如:该技术被广泛应用于多个领域,如:激光雷达激光雷达、激光显示激光显示、光信息存光信息存储和处理储和处理以及以及自由空间光通信自由空间光通信等。等。光束扫描
2、技术光束扫描技术机械式扫描机械式扫描微机电式扫描微机电式扫描纯电控非机械式扫描纯电控非机械式扫描旋转平面反射镜旋转平面反射镜、三棱镜等、三棱镜等电光扫描电光扫描声光扫描声光扫描全息全息液晶液晶(电光效应)(电光效应)(声光效应)(声光效应)一一、机械扫描、机械扫描26超市使用的手持旋转棱镜条码扫描器结构示意图超市使用的手持旋转棱镜条码扫描器结构示意图 在扫描光路中,每一个平面镜和棱形旋转镜的多个镜面(在扫描光路中,每一个平面镜和棱形旋转镜的多个镜面(6个)组合形成某个)组合形成某一个方向上的多条扫描线。三个平面镜和旋转镜面的组合构成三个方向上的多一个方向上的多条扫描线。三个平面镜和旋转镜面的组
3、合构成三个方向上的多线扫描。而扫描光点经平面镜、旋转镜面原路返回,再由复合物镜汇聚到光电线扫描。而扫描光点经平面镜、旋转镜面原路返回,再由复合物镜汇聚到光电探测器上。探测器上。实例实例1 如果只需要改变光束的如果只需要改变光束的方向方向,可采用,可采用机械扫描方法。机械扫描方法。机械扫描技术是利用机械扫描技术是利用反射镜反射镜或或棱镜棱镜等等光学元件的光学元件的旋转旋转或或振动振动实现光束扫描。实现光束扫描。一一、机械扫描、机械扫描25实例实例2 激光束入射到一可转动的平面反射镜上,当平面镜激光束入射到一可转动的平面反射镜上,当平面镜转动转动时,平面镜反射时,平面镜反射的激光束的的激光束的方向
4、方向就会发生就会发生改变改变,达到光束,达到光束扫描扫描的目的。的目的。入射光束入射光束 扫描光束扫描光束 反射镜反射镜机械扫描装置示意图机械扫描装置示意图 扫描速度慢,但其扫描角度大而且受温度影响小,光的损耗小,而且适扫描速度慢,但其扫描角度大而且受温度影响小,光的损耗小,而且适用于各种光波长的扫描。用于各种光波长的扫描。一一、机械扫描、机械扫描24 入射光束入射光束 扫描光束扫描光束 反射镜反射镜 机械扫描装置示意图机械扫描装置示意图一一、机械扫描、机械扫描 由于有较大的惯性,当转镜转速确定后,它可视作为单一频率的偏转器,由于有较大的惯性,当转镜转速确定后,它可视作为单一频率的偏转器,由光
5、的由光的反射定律反射定律知偏转光束的扫描角速度是转镜旋转角速度的知偏转光束的扫描角速度是转镜旋转角速度的两倍两倍。这类光。这类光偏转器的优点是偏转器的优点是偏转线性好偏转线性好、通光口径大通光口径大、偏转速率高偏转速率高等。等。23 电光扫描是利用电光扫描是利用电光效应电光效应来改变光束在来改变光束在空间传播方向空间传播方向。L dBAy xBA 光束的偏转方向光束的偏转方向 电光扫描原理图电光扫描原理图二、电光扫描二、电光扫描22 光光束束沿沿y方方向向入入射射到到长长度度为为L,厚厚度度为为d的的电电光光晶晶体体,如如果果晶晶体体的的折折射射率率是坐标是坐标x的线性函数,即的线性函数,即
6、用折射率的线性用折射率的线性 变化代替变化代替 二、电光扫描二、电光扫描设设则则偏转角偏转角 可根据折射定律可根据折射定律负号是由坐标系引进的,负号是由坐标系引进的,即即 由由y转向转向x为负。为负。21L dBAy xBA 光束的偏转方向光束的偏转方向 一种双一种双KDP楔形棱镜扫描器由两块楔形棱镜扫描器由两块KDP直角棱镜组成,棱镜的三个边直角棱镜组成,棱镜的三个边分别沿分别沿x、y 和和z轴方向,但两块晶体的轴方向,但两块晶体的z轴反向平行,其他两轴取向相轴反向平行,其他两轴取向相同。光线沿同。光线沿y 方向传播方向传播且沿且沿x 方向偏振方向偏振。外电场沿。外电场沿Z方向(横向电光效应
7、)方向(横向电光效应)。二、电光扫描二、电光扫描d zEy x 入射光入射光双双KDP楔形棱镜扫描器楔形棱镜扫描器20上上部部的的A线线完完全全在在上上棱棱镜镜中中传传播播,“经经历历”的的折折射射率率为为二、电光扫描二、电光扫描由由于于下下棱棱镜镜中中电电场场方方向向与与z轴轴反反向向,故故B线线“经经历历”的的折折射射率率为为于是上、下部分的折射率之差于是上、下部分的折射率之差得得d zEy x 入射光入射光双双KDP楔形棱镜扫描器楔形棱镜扫描器19举例:举例:取取 L=d=h=1cm,63=10.5 10-12mV,no=1.51,V=1000V。解:根据公式:解:根据公式:二、电光扫描
8、二、电光扫描计算获得光束的偏转角计算获得光束的偏转角。可见电光偏转角是很小的,很难达到实用的要求。可见电光偏转角是很小的,很难达到实用的要求。得得18为了使偏转角加大,而电压又不致太高为了使偏转角加大,而电压又不致太高二、电光扫描二、电光扫描 常将若干个常将若干个KDP棱镜在光路上串联起来,构成长为棱镜在光路上串联起来,构成长为mL、宽为、宽为d、高为高为h的偏转器。的偏转器。17hmLd 两端的两块有一个角为两端的两块有一个角为/2,中间的几块顶角为,中间的几块顶角为 的等腰三角棱镜,它的等腰三角棱镜,它们的们的z轴垂直于图面,棱镜的宽度与轴垂直于图面,棱镜的宽度与z轴平行,前后相邻的二棱镜
9、的光轴反轴平行,前后相邻的二棱镜的光轴反向,电场沿向,电场沿z轴方向。轴方向。二、电光扫描二、电光扫描16n-nn-nhn+n x y n+nzEz实际应用时一般实际应用时一般m取取410 二、电光扫描二、电光扫描其中其中各棱镜的折射率交替为各棱镜的折射率交替为和和 故光束通过扫描器后,总的偏转角为每级(一对棱镜)偏转角的故光束通过扫描器后,总的偏转角为每级(一对棱镜)偏转角的m倍倍15 由于由于激光束有一定的尺寸,而激光束有一定的尺寸,而h的大小有限,光束不能偏出的大小有限,光束不能偏出h之外之外。为什么为什么m不能不能无限取?无限取?电光数字式扫描电光数字式扫描 由由电光晶体电光晶体和和双
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 光电子 技术 光束 扫描 技术资料
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【w****g】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【w****g】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。