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光学科普 | 场镜参数知多少？
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- 来源：
- 发布时间：2025-01-07 10:23
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【概要描述】激光扫描场镜常用在激光打标、焊接、雕刻等应用中，一般与振镜系统搭配使用。选择场镜参数时需综合考虑工作波长、光斑大小、幅面和焦距等因素，并根据具体应用场景进行调整。
光学科普 | 场镜参数知多少？
【概要描述】激光扫描场镜常用在激光打标、焊接、雕刻等应用中，一般与振镜系统搭配使用。选择场镜参数时需综合考虑工作波长、光斑大小、幅面和焦距等因素，并根据具体应用场景进行调整。
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△海泰新光场镜
F-theta 透镜可以创建这种平场，它们被用于各种应用：包括激光焊接、激光打标/雕刻、激光钻孔、激光显示器、LiDAR、扫描激光显微镜和光学相干断层扫描。它们被称为 F-theta 镜头，因为这些镜头产生的图像高度与焦距和扫描角 theta 成线性比例。
01 场镜的作用
（1）提高边缘光束入射到探测器的能力；
（2）在相同的主光学系统中，附加场镜将减少探测器的面积。如果使用同样的探测器的面积，可扩大视场，增加入射的通量；
（3）可在出像面位置放置调制盘，以解决无处放置调制器的问题；
（4）使探测器光敏面上的非均匀光照得以均匀化；
（5）当使用平像场镜时，可获得平场像面；
（6）在像差校正方面，可以补偿系统的场曲和畸变。
02 场镜在打标应用中的品类
按照波长可分为：10.6μm的CO2场镜，1064nm的YAG场镜，532nm的绿光场镜，355nm的紫外场镜。
按照设计理念可分为：F-theta透镜和远心透镜。远心透镜成本很高，在工业系统中主要是F-theta透镜。
03 场镜主要参数
场镜的主要技术参数有：工作波长、光斑大小、幅面大小和焦距。
工作波长：场镜是根据给定的激光波长镀膜的。例如，光纤激光器的工作波长一般是1064纳米，二氧化碳激光器的工作波长是10.6微米，绿激光器的工作波长是532纳米，紫外激光器的工作波长是355纳米。如果不在给定的波长范围内使用场镜，场镜可能会被激光烧坏。
光斑大小：光斑大小直接影响装置的使用效果。光斑越小，聚焦光斑直径越小，适用于需要高精度加工的场景。
幅面大小：幅面越大，对应的场镜焦距和工作距离越大，激光能量损失越大，空气中激光能量衰减严重。因此，不能盲目追求大幅面，应根据实际加工需求选择合适的幅面。
焦距：焦距越长，聚焦光斑直径越大；波长越长，聚焦光斑直径也越大；入射光斑直径越大，聚焦光斑直径越小。因此，要想得到更小的聚焦光斑，可以选择短焦距的场镜和短波长激光器，并使用大的扩束镜使入射光斑直径变大。
△海泰新光激光场镜常用的型号及参数表
04 场镜参数及其他配件
（1）选择场镜的波长取决于激光源的波长，也就是激光器的出光类型，调Q脉冲光纤的要配YAG场镜，紫外固体激光器要配紫外355nm场镜，红外二氧化碳激光器（射频或者玻璃管）选配10.6μm场镜等。
（2）由于场镜是用来聚焦激光，因此需要选配合适的立柱支架，能够达到工作焦距的高度。
（3）场镜的螺纹要与振镜的螺纹匹配，选择振镜后，要注意振镜连接圈所能匹配的场镜尺寸。
（4）场镜的入射光瞳要与激光器光斑数值X扩束倍数所得数值以及振镜的镜片尺寸相匹配。
△海泰新光振镜片
05 不同应用场景下的选择建议
工业加工：在工业加工中，通常需要高精度和高效率。选择短焦距的场镜可以获得更小的聚焦光斑，提高加工精度。同时，根据加工材料的尺寸和形状选择合适的幅面和焦距。
医疗应用：医疗领域对精度和安全性要求极高。选择与激光器波长相匹配的场镜，确保不会因波长不匹配而损坏设备。光斑大小和幅面应根据具体手术需求来选择。
科研实验：科研实验中可能需要频繁更换不同的材料和尺寸的样品。选择可调节的场镜参数，以便在不同实验条件下灵活调整，确保实验的顺利进行。
选择场镜参数时需综合考虑工作波长、光斑大小、幅面和焦距等因素，并根据具体应用场景进行调整。
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荧光组件-高透过、深截止、低散射
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海泰新光光学业务完成了从光学器件到光机电集成产品设计和制造的转变，产品涉及领域主要包括显微光学、体外诊断、口腔医学、工业激光等。凭借多年光学技术在其他领域的创新应用，公司拥有了光、机、电等多学科综合自主研发和生产能力，可迅速响应市场需求和技术变化
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