双轴激光扫描系统的基本原理介绍

一束激光被两片扫描振镜反射，并且通过一片聚焦镜。振镜片在一个galvo-扫描器马达的带动下高速的来回延轴旋转。在大多数情况下,最高偏转角镜是+12.5°(+10°往往是一个较安全范围)入射角不能偏于45°。 




在设计双轴扫描器时，我们的目标是： 
 能够达到理想的扫描范围. 
能够达到最高的速度. 
能够达到最小的焦斑. 
使得成本能够最低. 
一些要考虑到的限制因素：
光束质量的因素q (q=m2). 
扫描角度的限制因 素. 
光束能量减少的因素. 
扫描器通光口径的影响因素.  
扫描器的扫描范围 
光束的扫描范围较超过某个角度q，等于两倍的振镜反射角。因此，在x和y两个方向上扫描的范围可能是q=±20°。（最大的扫描范围应该是q=±25°）。在x和y轴上，实际的扫描面积应该是2ftanq。 
近似值发生的原因： 
通常在镜片的设计中，会考虑到它的失真现象。所以对于q来说扫描的位置是对称的，而不是tanq。 
在双轴上扫描时，会出现几何失真的现象，这个是与镜头的属性不相 干的。
焦斑尺寸 
焦斑尺寸下限d (1/e2 亮度直径) 相对于激光光束直径‘d’ (1/e2)是d = 13.5qf/d mm例如：一束tem00(q=1) 的直径是13.5mm(1/e2)用一个焦距100mm的理想聚焦镜片，焦距出来的点的直径是100mm（带入一个实际数值q=1.5, 焦斑尺寸应该是150um.） 
从上面的方程式可以看出，光的速度和光学畸变可导致聚焦点大小都大于最低衍射值。 
大尺寸范围需要使用长焦距镜头。相反的，这会导致更大的聚焦点，除非把光束直径大小， 振镜大小，和镜头直径全部加大。 
在大多数的扫描结果里，焦斑的尺寸大小通常是以平均值的形式给出的。 
割 光现象 
扫描器的口径往往是有限的，比如说直径是‘a ’mm。