如何给传感器的光斑整整形?

2023-12-19

在使用光电传感器的时候我们不难发现,不同光斑的传感器往往对应着不同的使用场景,(比如,微小物料要用小光斑、网状物料要用大方形光斑等),‍,那么,在生产传感器的时候,工程师们如何让光斑乖乖听话变成我们想要的样子呢?,这就不得不提到【光束整形】了,工作原理,光斑整形指适用各种光学元件和技术来调整光束的相位、振幅分布,实现对光斑形状、大小和分布的精确控制。
光斑整形方法一般可分为几何光学方法和物理光学方法两大类。前者从几何光学的角度出发,将入射光束看作是一簇携带能量的光线,经过光学元件后光线方向发生偏折,最终在目标面上产生特定的辐照度分布;几何光学方法往往能够产生连续的光学自由曲面,易于加工;然而在很多情况下,衍射效应会较大程度上影响目标面辐照度分布的精度。
目前,较为常见的光斑整形技术主要有以下几种:

① 透镜系统,通过使用凸透镜和凹透镜来调整光束的聚焦和扩展,从而影响光斑的尺寸和形状。
② 光源发光芯片形状,特殊设计光源发光芯片形状,利用成像透镜对其进行成像得到目标形状的光斑。
③ 光学透镜阵列,光学透镜阵列将激光束分成多个子光束,形成阵列式光斑,然后再用成像透镜将之成像以达到对光斑形状的整形。
如何给传感器的光斑整整形? (https://ic.work/) 传感器 第1张
④ 光栅,光栅利用衍射原理,通过调整光波的相位和振幅,实现对光斑的整形。不同结构和周期的光栅可产生不同形状的光斑。
如何给传感器的光斑整整形? (https://ic.work/) 传感器 第2张
⑤ 空间滤波器,空间滤波器调整光波在空间中的传播特性,改变不同频率光的相对强度,影响光斑的形状。

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