激光掃描成像系統(tǒng)同軸光路和非同軸光路有什么區(qū)別？

在激光掃描成像系統(tǒng)中，分為同軸光路和非同軸光路。這兩種成像方式有什么不同?各有什么優(yōu)缺點(diǎn)呢?松盛光電來給大家介紹分享，來了解一下吧。

同軸即為成像光路與激光光路在同一個(gè)光軸上，由二向色分光鏡在中間分開。旁軸成像就是跟激光光路不在一個(gè)光軸上。

同軸成像的最大優(yōu)點(diǎn)就是定位精度高(這一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就足夠了)，外部結(jié)構(gòu)簡單(核心部分都在罩子里)，并且可以實(shí)時(shí)顯示加工的過程，當(dāng)然對應(yīng)的缺點(diǎn)是成本稍高，內(nèi)部結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜一點(diǎn)，而且成像清晰程度也比單獨(dú)的旁軸成像要差。要求高一點(diǎn)的無一例外不是同軸成像。

旁邊成像分兩種，一種是鏡頭斜著拍，這種結(jié)構(gòu)最簡單，成本也最低，但由于是斜拍，精度非常差，除非能完全做到樣品完全保證在一個(gè)平面上，但這在實(shí)際加工中不可能的，所以斜拍的定位精度非常差。另一種也是垂直拍，需要位移臺(tái)把樣品送到鏡頭下面，拍完了再送回去激光加工，這種成本最高，一個(gè)位移臺(tái)就大幾萬，而且定位精度高度依賴位移臺(tái)的精度，并且加工的時(shí)候也無法實(shí)時(shí)觀察。

同軸光路

原理：同軸光路是指激光的發(fā)射光軸和接收光軸共軸，通常由分光鏡、反射鏡、透鏡等光學(xué)元件組成。以激光測距為例，激光二極管發(fā)射的激光束一部分透過分光鏡，經(jīng)過光學(xué)透鏡準(zhǔn)直后照射到遠(yuǎn)處的目標(biāo)物上，目標(biāo)物表面漫反射回來的光經(jīng)光學(xué)透鏡匯聚，再經(jīng)過分光鏡的反射聚焦到光電探測器的光敏面上，光電探測器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)發(fā)送給計(jì)算終端，從而實(shí)現(xiàn)測距功能。

特點(diǎn)

提高精度：確保激光束始終垂直于加工表面，提高加工精度和質(zhì)量，減少誤差。例如，在激光切割中，能使切割線更加筆直，切口更加光滑。

增強(qiáng)穩(wěn)定性：使激光傳輸更加穩(wěn)定，減少光路抖動(dòng)和偏移對激光性能的影響，提高系統(tǒng)的可靠性和重復(fù)性。

便于對準(zhǔn)：發(fā)射光軸和接收光軸共軸，易于實(shí)現(xiàn)激光束與目標(biāo)的對準(zhǔn)，降低了操作難度和對準(zhǔn)誤差。

減少干擾：同軸光路結(jié)構(gòu)緊湊，減少了外部環(huán)境因素(如灰塵、氣流等)對光路的干擾，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。

應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于激光加工、激光測距、激光通信、激光成像等領(lǐng)域。例如，在激光切割中，同軸光路可使切割頭始終垂直于板材表面，保證切割質(zhì)量;在激光焊接中，有助于精確控制焊接位置和深度;在激光測距中，全站儀中的激光測距模塊通過同軸光路實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)距離的精確測量。

非同軸光路

原理：非同軸光路是指激光的發(fā)射光軸和接收光軸不共軸，發(fā)射光路和接收光路是完全隔離開的，因此會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)光軸，這兩個(gè)光軸并不是平行的，相互之間存在一定的夾角，且這個(gè)夾角會(huì)隨距離的變化而變化。

特點(diǎn)

增大測量范圍：在一些應(yīng)用中，非同軸光路可以通過增加發(fā)射和接收之間的距離來增大測量范圍。

靈活性高：非同軸光路的設(shè)計(jì)相對靈活，可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。

成本較低：相比于同軸光路，非同軸光路的結(jié)構(gòu)相對簡單，成本較低。

應(yīng)用：常用于一些對精度要求不是特別高，但對測量范圍和靈活性要求較高的場合，如激光雷達(dá)、激光測距儀等。例如，一些低成本的激光測距儀采用非同軸光路結(jié)構(gòu)，通過增加發(fā)射和接收之間的距離來增大測量范圍，但測量精度相對較低。