CN113465885B - 一种贝塞尔玻璃切割头光束质量测试系统 - Google Patents
一种贝塞尔玻璃切割头光束质量测试系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113465885B CN113465885B CN202110674842.5A CN202110674842A CN113465885B CN 113465885 B CN113465885 B CN 113465885B CN 202110674842 A CN202110674842 A CN 202110674842A CN 113465885 B CN113465885 B CN 113465885B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bessel
- lens
- light
- intensity distribution
- testing system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000012372 quality testing Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 101000857682 Homo sapiens Runt-related transcription factor 2 Proteins 0.000 claims abstract description 12
- 102100025368 Runt-related transcription factor 2 Human genes 0.000 claims abstract description 12
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 claims description 6
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 201000004569 Blindness Diseases 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/02—Testing optical properties
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
本发明公开了一种贝塞尔玻璃切割头光束质量测试系统，包括贝塞尔镜头、显微物镜、滤光片、筒镜、成像镜头、显影液体、CCD1、CCD2和PC，从贝塞尔镜头出射的光在特定的位置产生贝塞尔分布光斑，光斑尺寸在3‑5um之间，经过长工作距离的显微物镜放大，再经过滤光片，筒镜聚焦在CCD2探测面上，经过图像处理显示在计算机屏幕上，通过位移平台在光束轴向方向移动便可以获得整个贝塞尔区域任何轴向位置光斑垂轴方向强度分布情况。本发明可真实的反映出贝塞尔光斑强度分布情况，并且增加了侧向光学成像镜头探测，快速测得轴向光强分布情况。
Description
技术领域
本发明涉及贝塞尔玻璃切割头光束技术领域，尤其涉及一种贝塞尔玻璃切割头光束质量测试系统。
背景技术
随着激光技术的发展，激光切割玻璃材料逐渐成为工业领域中重要的应用，而贝塞尔激光束则成为切割玻璃的利器，为了获得贝塞尔激光束，人们不断尝试用各种光学系统来完成，如反射式圆锥镜，透射式圆锥镜，非球面镜，衍射光学元件，空间光调制器等方案，而在实际应用过程中，贝塞尔光束质量的好坏则直接影响到切割玻璃的质量，所以非常有必要对所用贝塞尔光束进行测量，包括轴向光强分布，垂轴光强分布，中心光斑尺寸大小以及有效焦深尺寸。现有的测量方法包括间接测量和直接测量，间接测量指以实际的切割效果为依据，直接测量指通过图像传感器采集，直接测量又分为狭缝扫描式测量和CCD测量。
间接法测量，主要以实际切割效果为依据，此方法简单易于实施，但是有一定的随机性，且无法发现问题所在，具有一定的盲目性，不适合工艺研究。狭缝扫描式测量光束尺寸范围广，所采用的光电传感器响应速度快，适合测量类高斯的外围轮廓，可以从几微米到几毫米，但是在3微米以下会出现失真现象，无法还原真实光束轮廓。CCD测量可以真实的采集贝塞尔区域的光强分布，但要想采集轴向的光强分布需要对CCD系统整体进行轴向移动，这样浪费时间，增加成本，影响生产检验效率。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种贝塞尔玻璃切割头光束质量测试系统。
本发明提出的一种贝塞尔玻璃切割头光束质量测试系统，包括贝塞尔镜头、显微物镜、滤光片、筒镜、成像镜头、显影液体、CCD1、CCD2和PC，从贝塞尔镜头出射的光在特定的位置产生贝塞尔分布光斑，光斑尺寸在3-5um之间，经过长工作距离的显微物镜放大，再经过滤光片，筒镜聚焦在CCD2探测面上，经过图像处理显示在计算机屏幕上，通过位移平台在光束轴向方向移动便可以获得整个贝塞尔区域任何轴向位置光斑垂轴方向强度分布情况；
在上述方案基础上增加了显影液体以及成像镜头和CCD1,主要是用来测量轴向光强分布，这样可以在一定程度上测量轴向光强分布的均匀性，此方法利用了激光在显影液体中的散射，成像镜头采集散射光并成像在CCD1上，这样可以间接的反映出贝塞尔区域中轴向光强分布，进而快速完成对贝塞尔区域的检测。
优选地，所述贝塞尔区域的数值孔径NA要小于等于显微物镜的数值孔径NA。
优选地，所述贝塞尔区域光斑要在显微物镜工作距离处。
优选地，所述显微物镜、筒镜、滤光片、成像镜头以及CCD1和CCD2，要和贝塞尔镜头所使用的波长相匹配。
优选地，所述测试光源要具备工作光源的光束质量。
优选地，所述测试光源的功率在毫瓦量级，不能使CCD1和CCD2饱和或者损坏。
本发明中的有益效果为：
本贝塞尔玻璃切割头光束质量测试系统可真实的反映出贝塞尔光斑强度分布情况，并且增加了侧向光学成像镜头探测，快速测得轴向光强分布情况。
附图说明
图1为本发明提出的一种贝塞尔玻璃切割头光束质量测试系统的示意图；
图2为本发明提出的一种贝塞尔玻璃切割头光束质量测试系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-2，一种贝塞尔玻璃切割头光束质量测试系统，包括贝塞尔镜头、显微物镜、滤光片、筒镜、成像镜头、显影液体、CCD1、CCD2和PC，从贝塞尔镜头出射的光在特定的位置产生贝塞尔分布光斑，光斑尺寸在3-5um之间，经过长工作距离的显微物镜放大，再经过滤光片，筒镜聚焦在CCD2探测面上，经过图像处理显示在计算机屏幕上，通过位移平台在光束轴向方向移动便可以获得整个贝塞尔区域任何轴向位置光斑垂轴方向强度分布情况；
在上述方案基础上增加了显影液体以及成像镜头和CCD1,主要是用来测量轴向光强分布，这样可以在一定程度上测量轴向光强分布的均匀性，此方法利用了激光在显影液体中的散射，成像镜头采集散射光并成像在CCD1上，这样可以间接的反映出贝塞尔区域中轴向光强分布，进而快速完成对贝塞尔区域的检测。
本发明中，贝塞尔区域的数值孔径NA要小于等于显微物镜的数值孔径NA，贝塞尔区域光斑要在显微物镜工作距离处，显微物镜、筒镜、滤光片、成像镜头以及CCD1和CCD2，要和贝塞尔镜头所使用的波长相匹配，测试光源要具备工作光源的光束质量，测试光源的功率在毫瓦量级，不能使CCD1和CCD2饱和或者损坏。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种贝塞尔玻璃切割头光束质量测试系统，其特征在于，包括贝塞尔镜头、显微物镜、滤光片、筒镜、成像镜头、显影液体、CCD1、CCD2和PC，从贝塞尔镜头出射的光在特定的位置产生贝塞尔分布光斑，光斑尺寸在3-5um之间，经过长工作距离的显微物镜放大，再经过滤光片，筒镜聚焦在CCD2探测面上，经过图像处理显示在计算机屏幕上，通过位移平台在光束轴向方向移动便能够获得整个贝塞尔区域任何轴向位置光斑垂轴方向强度分布情况；
显影液体以及成像镜头和CCD1主要是用来测量轴向光强分布，这样能够在一定程度上测量轴向光强分布的均匀性，此方法利用了激光在显影液体中的散射，成像镜头采集散射光并成像在CCD1上，这样能够间接的反映出贝塞尔区域中轴向光强分布，进而快速完成对贝塞尔区域的检测。
2.根据权利要求1所述的一种贝塞尔玻璃切割头光束质量测试系统，其特征在于，所述贝塞尔区域的数值孔径NA要小于等于显微物镜的数值孔径NA。
3.根据权利要求1所述的一种贝塞尔玻璃切割头光束质量测试系统，其特征在于，所述贝塞尔分布光斑要在显微物镜工作距离处。
4.根据权利要求1所述的一种贝塞尔玻璃切割头光束质量测试系统，其特征在于，所述显微物镜、筒镜、滤光片、成像镜头以及CCD1和CCD2，要和贝塞尔镜头所使用的波长相匹配。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110674842.5A CN113465885B (zh) | 2021-06-18 | 2021-06-18 | 一种贝塞尔玻璃切割头光束质量测试系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110674842.5A CN113465885B (zh) | 2021-06-18 | 2021-06-18 | 一种贝塞尔玻璃切割头光束质量测试系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113465885A CN113465885A (zh) | 2021-10-01 |
| CN113465885B true CN113465885B (zh) | 2024-04-26 |
Family
ID=77870336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110674842.5A Active CN113465885B (zh) | 2021-06-18 | 2021-06-18 | 一种贝塞尔玻璃切割头光束质量测试系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113465885B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10227993A (ja) * | 1997-02-15 | 1998-08-25 | Canon Inc | ベッセルビーム発生方法及びそれを用いた光走査装置 |
| CN107621701A (zh) * | 2017-09-07 | 2018-01-23 | 苏州大学 | 产生双指数贝塞尔高斯光束的方法及系统 |
| CN109254336A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-01-22 | 南开大学 | 非完全对称微介质轴锥镜相位器件 |
| CN111044260A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-21 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 显微物镜畸变测试装置及测试方法 |
| CN213437787U (zh) * | 2020-11-03 | 2021-06-15 | 武汉茂捷光电科技有限公司 | 一种用doe镜片产生均匀贝塞尔激光束的装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7030997B2 (en) * | 2001-09-11 | 2006-04-18 | The Regents Of The University Of California | Characterizing aberrations in an imaging lens and applications to visual testing and integrated circuit mask analysis |
| US7423739B2 (en) * | 2001-12-24 | 2008-09-09 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method of and system for determining the aberration of an imaging system test object and detector for use with the method |
-
2021
- 2021-06-18 CN CN202110674842.5A patent/CN113465885B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10227993A (ja) * | 1997-02-15 | 1998-08-25 | Canon Inc | ベッセルビーム発生方法及びそれを用いた光走査装置 |
| CN107621701A (zh) * | 2017-09-07 | 2018-01-23 | 苏州大学 | 产生双指数贝塞尔高斯光束的方法及系统 |
| CN109254336A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-01-22 | 南开大学 | 非完全对称微介质轴锥镜相位器件 |
| CN111044260A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-21 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 显微物镜畸变测试装置及测试方法 |
| CN213437787U (zh) * | 2020-11-03 | 2021-06-15 | 武汉茂捷光电科技有限公司 | 一种用doe镜片产生均匀贝塞尔激光束的装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113465885A (zh) | 2021-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20210333190A1 (en) | Method for measuring light field distribution and device therefor | |
| EP2538170A1 (en) | Method and device for measuring multiple parameters of differential confocal interference component | |
| CN101140196A (zh) | 透镜焦距的测量装置及其测量方法和光学质量评估方法 | |
| CN107407791B (zh) | 用于光学仪器的连续异步自动聚焦的系统和方法 | |
| US20150177160A1 (en) | Non-Imaging Coherent Line Scanner Systems and Methods for Optical Inspection | |
| JP6485847B2 (ja) | 測定装置、顕微鏡、及び測定方法 | |
| JP5592108B2 (ja) | 干渉共焦点顕微鏡および光源撮像方法 | |
| CN111855159A (zh) | 大数值孔径激光镜头成像检验系统 | |
| US20190086258A1 (en) | Trasparent Measuring Probe for Beam Scanning | |
| CN111288927B (zh) | 基于法向跟踪的自由曲面差动共焦测量方法及装置 | |
| CN113465885B (zh) | 一种贝塞尔玻璃切割头光束质量测试系统 | |
| US11808931B2 (en) | Image pickup apparatus with rotation unit | |
| CN107478332B (zh) | 一种环形光束共聚焦纵向高分辨成像装置 | |
| KR20140144673A (ko) | 미세결함을 검출하는 방법 및 장치 | |
| CN110986836A (zh) | 基于环形芯光纤的高精度粗糙度测量装置 | |
| JP7034803B2 (ja) | 測距ユニット及び光照射装置 | |
| JP2002296018A (ja) | ３次元形状計測装置 | |
| CN108572160B (zh) | 一种折射率分布测量的折光计 | |
| CN109187495A (zh) | 飞秒激光加工参数分光瞳差动共焦Raman光谱监测方法与装置 | |
| CN111795649B (zh) | 一种非接触测量光学晶体包边厚度的装置和方法 | |
| CN115267730A (zh) | 一种测距系统及测距方法 | |
| CN111288926B (zh) | 基于法向跟踪的自由曲面共焦测量方法及装置 | |
| KR20140067793A (ko) | 미세결함을 검출하는 방법 및 장치 | |
| Kobayashi et al. | Laser-scanning imaging system for real-time measurements of 3-D object profiles | |
| JP2017219342A (ja) | 計測装置、計測方法、加工装置、および被加工物の生産方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |