Расширитель лазерного пучка

Можно применять конечно другие схемы, когда образец закрепляется с одной стороны, тогда нужен будет только один пучок, но образцы очень хрупкие, поэтому лучше метод с 2 пучками.

 

Идем по этому адресу: http://www.fti-optronic.com/Red-line-moduli/LG-H650-8-5.html. Качаем pdfный datasheet. У LG-H650-8-3 ширина линии 0.5 мм на полуметровой дистанции. Может быть, оно и сойдёт? В этом разе практически ваша схема измерений остаётся неизменной.

 

А не будет это простая замена лазера?) Ведь на выходе у него 7мм, а на расстоянии 0.5м 0.5мм, тоесть он сходящийся получается и на образце будет тоже большой, не?

 

Кстати, вы случайно не знаете, где можно прикупить хорошие лазерные модули? Предложенный вами мне не нравится тем, что на нем не предусмотрено никаких креплений, видел лазеры в хорошем корпусе из метала и с резьбой на конце для крепления, но там сайт был какой-то все включено и типа товары из китая..

 

Не, "дорогая редакция, я хренею"!

Вы читаете крайне невнимательно. Это red line модуль. Выходной пучок - отрезок линии. 7 мм - это ширина (типа медленная ось ЛД), а 0.5 мм - это её же толщина (типа быстрая ось) на рсстоянии 0.5 м от модуля. Естественно, пучок расходящийся (медленно!) и на 1 м будет уже 1 мм толщины. Правда, есть ещё параметр "рабочая дистанция". Что там делается с пучком вблизи модуля, ХЗ.

А зажать по внешнему диаметру корпуса, как делают все? Чем не устраивает?

 

Потом прочитал, что это линия, как написал уже) Ну я вот что думаю, раз есть вариант с линией, то должен быть и вариант с точкой, такого же маленького диаметра как ширина линии, не? Линия все таки тоже не хорошо, ниже попробую объяснить почему. И еще а зеленый лазер не лучше будет? У зеленого света же вроде дифракция меньше.

Вот попытался изобразить случай с линией) Дело в том, что образец почти всегда имеет скругленные края, от этого линия будет искажаться всячески и если вдруг пучки будут падать не вертикально (а из-за изогнутости так оно и будет), то расстояние между пучками будет зависеть от положения этих линий на линейке, которое мы не может контролировать. У нас бывает и что пучки уходят с линейки, линии то точно гулять по ней.
А крепление такое не надежное какое-то) Перекосы могут быть. Да и конструкция усложняется, в то время как если бы была резьба то можно было обойтись одним отверстием с резьбой.

 

Отвечу фразой из Писания: "Ищите и обрящете, просите и дано вам будет".
Если всё павильно, то по Вашим данным (максимальный радиус кривизны - 10 м, а длина балки - 20 мм) получается, что максиальная стрелка прогиба - 5 мкм. Трудно такое померить. Кстати, а максимальный радиус/ минимальную стрелку какие надо измерять?

Нравится резьбоаое крепление - ищите и используйте. Только странные вещи Вы изволите говорить.

 

beautiful mind

Вы явный еретик и подлежите сожжению.
Действительно прозвучала здравая мысль об изобретении велосипеда. Ну кто мешает набрать в поисковике " лазерный профилометр" или " Laser profiler"и сокровищница человеческой мысли к вашим услугам.
Ну вот например мне надо было измерять изгиб мембраны широной 50 микрон длиной 300 и вот, мое решение.
Надо просканировать вашу балку ? можно использовать диодную линейку, можно сканировать луч,
можно смещать сам объект , НО никто, понимаете никому в голову не приходят извините "бредовые" идеи о формировании пучков 0.1 мм Это просто

 

Почему странные?

Да как бы ограничений нет, все зависит от погрешности и шумов, желательно как можно большие радиусы мерить.

А смещение пучка получается порядка 100мкм. Это мы можем померить.

 

Я знаю что такое профилометр. Вы представляете сколько он стоит? Схему измерения радиуса квизны сенвича пленка-подложка разработал д.т.н. в.н.с. Аюпов Б. М., вы правда думаете, что он предлагает бредовые идеи? Вы много не понимаете, а пишите так, что вы господь и бог в этой науке, и все остальные просто жалкие людишки, которые пишут всякую ересь.
Давайте, нагрейте образец в своем профилометре хотя бы до 150 градусов, и я посмотрю что с ним случится. Предложите оптический профилометр, основанный на нискокогерентной оптике, так я у вас спрошу, а вы знаете как он будет себя вести с оптически активной средой, показания которой меняются от образца к образцу?
Да, я действительно изобретаю велосипед, потому что такими вещами занимаются человек 20 по всему миру, и многие из них используют такую же схему с 2 пучками, но особенности своей схемы не разглашают. Или вы действительно думаете, что W. Bruckner, C. Lang и C. M. Schneider из Institute of Solid State and Materials Research Dresden, которые занимаются магнитострикцией в тонких пленках на подложках и используют такую же схему, но в вакууме, глупы и нихрена не понимают, что делают?!
Да можно придумать немного другие схемы, которые будут иметь свои особенности, но мы имеем свою схему, которую надо немного улучшить, и я обратился за помощью к людям разбирающимся в оптике лазерного излучения, чтобы получить некоторые ответы, т.к. сам мало об этом знаю, в особенности на практике.

 

И вообще в схеме профилометра, которую вы мне привели похоже нет никакой термостабилизации, так что похоже его показатели будут менять в зависимости от температуры в помещении.

 

Странные мысли - это Ваши высказыания про резьбу. Я знаю, что резьба может быть весьма точной. Но для этого она должна быть не нарезной, а нашлифованной. Потом желательно пару "винт-гайка" притирать и т.д. Всё это бывает оправданным в случае, например, оптических юстировочных приспособлений.
В обсуждаемом случае имеется цилиндрический корпус модуля. Промерили его микрометром, ибо никто реального диаметра не знает. Потом сделали ТОЧНОЕ отверстие (сверло + развёртка в простейшем случае) в нравящейся Вам железяке и вставили свой цилиндр в отверстие. Стоимость ерундовая, делается быстро, а точность - много больше, чем возня с резьбой. Если себе не доверяете, то можно дополнительный зажим с резьбой.
Можно по другому, ка делают фиксацию цилиндрических пальцев в юстировочных стаканах. вы наверняка такое используете в своей работе.

 

Ну в общем понятно, да, наверно вы правы. Резьба не самое точное, что может быть) Но конструкция намного проще. А от юстировок мы никак не уйдем. В будущем хотим использовать вместо делительного кубика 2 отдельных лазерных модуля, тогда свободы больше. А их вкрутил, отъюстировал на параллельность и не трогаешь)

 

Glavlaser, не пинайте человека, пожалуйста. Он ведь не оптик и не лазерщик, а материаловедением занимается. И задача у него очень нетривиальная, судя по описанию. И достаточно интересная. Правда, он действительно, еретик. Причём нераскаянный, а упорствующий в своих заблуждениях. Ну, ничего. Святая оптическая инквизиция вразумит.
Только вот, если бы beautiful_mind сразу написал, чего ему надо в самом деле, а не заливал про нерасходящийся пучок в 0.1 мм, то быстрее бы пришли к какому-то результату.
beautiful_mind, Вы, судя по всму, ещё молоды. Поэтому рискну дать совет с высоты пррожитых лет. Шефа, конечно же, надо уважать. Но вот пишете

Что, шеф спец по оптическим измерениям? Или всё же магнитострикцией занимается? Свою, свою бошку на плечах свегда иметь надо.
Наконец, а что, сучьи бюргеры никак в литературе свою схему измерений не описали?

 

beautiful mind

Видите ли уважаемый, я 20 лет работаю с интерферометрами оптоэлектронгикой, и поэтому от чьито имена и звания не приводят менгя в трепет. Еще раз повторю формирование пучков о.5 мм в диаметре на длине метр ересь!!! то же самое вам сказал мирон, чей опыт видно сразу, хотя никакими званиями он не хвастает. В отличии от большинства мальчиков с лазерными указками здесь есть настоящие профессионалы.

Ну вы же не в кружке пионеров? Есть у вас и линзы и даже вон линейка тоже не дешевая штучка. Идейно -то профилометр понятен, почему же не выбрать подходящую для вас оптическую схему и не повторить ее?

Да мы делали такую работу, в реакторе под действием плазмы нагревается кремниевая пластина, требовалось измерять ее температуру и контролировать осаждение и снятие пленки на ней. нужно было учесть изгибы платины при нагреве. Вы знаете 4 секторный фотодиод на 633 нм + ик канал, решил все проблемы. Температура в реакторе до 350 градусов.

С работой этих людей не знаком, но магнистрикцией занимались и меряли и что?

Ваша схема может быть и работоспособна , я вам еще раз повторю идея о узких пучках ущербна и в корне неправильна!

Да знаю.

 

Ну не узкий специалист, но он довольно долго занимался этим вопросом, и благодаря оптике получил степень доктора технических наук, хотя сам химик, а магнитострикцией вообще не занимается.
Схема описана, но так же как я вам нарисовал схему в самом начале, только ход пучков, никаких подробностей, упор сделан на измерения.

Glavlaser
Извиняюсь, за то, что написал.

Линзы остались с советских времен. Линейку отдали по программе импортозамещения, причем не совсем исправную. Я же говорю, что схем измерения различных куча, но у нас есть своя, которую надо довести до ума. В будущем возможно и будет что-то новое. Я хочу ввести голографический метод измерения, т.к. можно отслеживать всю поверхность образца в реальном времени, но пока это невозможно. Пока мне надо написать диплом, и частью его будет усовершенстования схемы) Несколько полезных изменений я уже внес, но то, что я пытаюсь здесь выяснить было бы очень полезно.

И как вы в реакторе использовали профилометр в реакторе? Или вы использовали метод с профилометра и светили прямо на пластинку?

Почему в корне не правильна?

P.S.:

Смею вас огорчить, я как раз оптик) Но способы нашего обучения оставляют желать лучшего, практически мы мало что проверяли, одна только практика, и та исходит от преподавателей, которые 2 слова связать толком не могут, а экзамен большинство проставляют легко.
И в данный момент я занимаюсь оптическими методами измерения напряжения в тонких пленках. Будущее русской радиоэлектронике в моих руках)))

 

Тогда, конечно, не сожжение, а на кол.

Давайте ещё раз, но уже в последний. Вот Вам картинка с Вашими параметрами.
и doc файл с расчётом.

 

Я чет не могу понять. Вы щас описали случай дифракции пучка диаметром 0.1мм? Но почему нельзя уменьшить диаметр пучка, а потом сфокусировать его на линейке? У меня же сейчас диаметр пучка порядка 0.25мм. И я не могу понять, почему нельзя оставить хотя бы такой же диаметр на линейке, но уменьшить его на остальном пути. Или если уменьшить его, то расходимость станет больше и он не дойдет такой до линейке даже при фокусировке?

 

До сих пор Вы не хотите или не можете изобразить схему измерения. Я честно не могу понять, почему нужно два пучка для измерения фактически одного линейного размера - стрелки прогиба? Или по каким-то глубоким соображениям (я их не понимаю) радиус кривизны вычисляется не по стрелке прогиба, а по двум прогибам, разделённых в плоскости объекта какой-то базой. А ведь в любом случае прогиб в центре максимален по абсолютной величине и, соответственно, измеряется с максимальной точностью.
Идейно гораздо боле логичной кажется схема из AFM, где измеряется изгиб консольно-закреплённой балки. Геометрия очень простая и однозначная. Но с Вашими образцами это невозможно, увы.
Основное возражение против фокустровки следующее: непосредственно измеряемым параметром является угол, на который отклоняется пучок. Угол вычисляется по линейному смещению пучка на линейке и базе измерения. Это если фокусировки нет. Если фокусировать, то геометрия как-то искажается. Сказать как с Ваших слов нельзя, оптической схемы нет. Можете ли Вы однозначно эти искажения учесть?

 

до сих пор я не могу понять, что вы хотите от меня) я же изобразил схему, вот еще раз ее привожу(из 11 поста):

Если эта схема не подходит, то приведу другую:

1 – лазер, 2 – линза, 3 – поляроид, 5 – светоделительный кубик, 6 – образец (у нас маленькая балочка, а не то что на картинке), 7 – предметный столик, 8 – юстировочные болты предметного столика, 9 – винт для перемещения предметного столика, 10 – отражающее зеркало, 11 – юстировочные болты для вращения отражающего зеркала вокруг двух перпендикулярных осей, 12 –микрометрический винт для перемещения отражающего зеркала в горизонтальном направлении, 13 – Линейка фотодиодов МАЭС (ИАиЭ СО РАН).

Вы сами говорите, что если радиус порядка 10м, то стрелка прогиба получается очень маленькой, но в то же время благодаря расходимости пучков, отраженных от образца и большого расстояния от образца до линейки, пучки на линейке смещаются заметно и мы можем заметить меньшие изменения прогиба образца.

Это я понимаю, поэтому и говорю, что фокусировку нельзя проводить после отражения пучков от образца. Но я говорю про вариант фокусировки до того, как пучок еще попал на светоделительный кубик, тогда фокусировка ведь будет влиять только на параметры пучка, а не на его геометрическое отклонение. Т.е. поставить телескоп и линзу, вместо линзы 2 на схеме, приведенной выше.