Laser line beam

안녕하세요.

오늘은 저희가 개발한 레이저 라인빔 모듈을 소개할까 합니다.

 

레이저 라인빔은 3D profiler의 광원으로 많이 사용되는데, 일반적으로는 Powell lens를 이용해서 균일한 분포가 되도록 합니다. 간섭성이 좋은 레이저의 특성상 균일한 분포를 만드는 방법이 매우 제한적일 수밖에 없어서 프로젝터나 반도체 라인에서 사용하는 정도의 균일도를 만들어 내는 것이 상당히 어렵습니다. 회절이나 렌즈 어레이를 이용해서 겹치는 방식등을 사용할 수 없고 오로지 굴절에 의해서 균일한 선분포를 만들어야 하는데, Powell lens가 바로 그런 렌즈입니다. Powell lens를 분석해 보면 매우 큰 구면수차를 갖는다는 것을 알 수 있습니다. 

 

Powell lens는 가공에 의해서 만들기 때문에 가격이 매우 비싸고, 시판하는 렌즈는 면데이타를 알 수 없어서 simulation도 어렵습니다. 거기다가 single mode laser diode를 사용할 경우는  파동해석에 의한  beam propagation을 고려해야 합니다. 단순한 ray tracing 방법은 적용할 수 없는 문제가 있지요. 

 

저희는 이 번에 고가의 가공 Powell lens를 플라스틱 사출렌즈로 설계 제작해서 line beam module을 만들었습니다. 결과는 simulation과 거의 유사하게 나왔습니다. 균일도도 10%정도의 수준이 나와서 만족스러운 결과라고 하겠습니다. 그동안은 렌즈 데이타를 알 수 없어서 제작사가 10% 수준이라고 하는 A급 렌즈를 사와서 만들어도 절대 나오지 않는 수준이었죠. 기술적으로 많은 진보를 이루었다고 자부하고 싶습니다.

 

아래 측정 데이타를 정리했습니다. 균일도의 정의는 사용 구간내에서 (Imax-Imin)/(Imax+Imin)에 의해 구하는 게 일반적입니다. 

Screen에 비춘 라인빔 형태

자체 개발한 측정 장비로 측정한 균일도

Simulation 결과

 

위키옵틱스 어벤져스?

멋지게 과제 수행한 우리 직원들 사진 올리면서 마무리 합니다~~