激光掃描
關注創建者：C乘風破浪 創建時間：2022-03-20
激光掃描的視頻教程
激光熔覆參數（APDL）對溫度場的影響.
在workbench中采用APDL命令，定義高斯熱源，將激光功率、掃描速度和光斑半徑作為可變參數，探究功率、速度和光斑大小對溫度場的影響。
￥30 5分鐘 74播放
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ANSYS高斯脈沖激光光源溫度場模擬APDL
激光照射上層板材，由寬度方向的中點進入，沿長度方向直線掃描一道，到另一邊中點結束 激光為普通高斯光源，形式為脈沖激光，如圖3，其中激光頻率=1/TCycle, 占空比=TPulse/TCycle? 在模擬的過程中要實現激光功率，掃描速度，激光頻率和占空比的可變。求得上層板材中心位置溫度隨時間的變化曲線 1. 溫度場只考慮傳熱，不考慮對流以及輻射，環境溫度為室溫25攝氏度。 2.
￥100 1分鐘 134播放
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激光掃描的實例教程
VirtualLab Fusion軟件可以設計和分析包含掃描鏡和f-theta光學透鏡的激光掃描儀
激光掃描系統使用可移動的光學元件，能夠使激光光束的位置動態變化。這類系統的典型應用有：
?激光材料加工
?激光投影
?3D物體掃描
?條形碼閱讀器
軟件VirtualLab Fusion提供了基于光線追跡以及物理光學的模擬技術以用于激光掃描儀系統。并可計算典型的透鏡像差，例如場曲和畸變。同時，VirtualLab Fusion還可以將衍射效應考慮在內，精確的研究光束尺寸和光束剖面。VirtualLab Fusion將參數耦合工具與靈活的定位概念進行結合，允許模擬非常復雜的掃描儀光學系統。VirtualLab Fusion的參數優化和參數運行工具能夠進行激光掃描系統的設計和公差分析。
VirtualLab Fusion 軟件的特性：
?分析典型像差，例如場曲和畸變
?精確的研究光束尺寸和光束剖面
?使用參數優化設計掃描系統
?實驗公差分析
?易于使用的定位概念和參數耦合工具
?真實的激光源建模
?設計折射光束整形器
軟件和應用案例：
如果對更多信息感興趣？請通過support@lighttrans.com聯系我們或使用我們的VirtualLab Fusion的試用版和案例來進行實際的操作：
?LSC.0001：使用一個非球面透鏡對激光掃描系統進行性能分析
?LSC.0002：使用f-theta對象對激光掃描系統進行分析
?現在就下載VirtualLab Fusion試用版!
包含兩個掃描鏡和f-theta對象的激光掃描系統。
展開 激光掃描系統（LSC.0001 v1.0）
使用非球面透鏡對激光掃描系統進行性能分析
應用案例概述
系統細節
光源
- 綠光二極管
元件
- 雙軸振鏡掃描儀
- 非球面透鏡
探測器
- 場曲和畸變
- 光束強度剖面
- 焦點區域探測器
- 光束參數
模擬/設計
- 光線追跡：分析場曲和畸變，場追跡引擎的探測器的定位
- 場追跡：考慮衍射效應，進行更精確的光束尺寸和剖面的研究
系統說明
激光掃描系統的性能評估
一個激光掃描系統的掃描光學部分包含了一個掃描儀單元和一個非球面透鏡，在一維掃描過程中（沿入射角Theta），通過分析光束的場曲和畸變來評估其性能。
此外，計算了不同掃描位置處的光束尺寸和輪廓。
展開 激光掃描系統（LSC.0001 v1.0）
使用非球面透鏡對激光掃描系統進行性能分析
應用案例概述
系統細節
光源
- 綠光二極管
元件
- 雙軸振鏡掃描儀
- 非球面透鏡
探測器
- 場曲和畸變
- 光束強度剖面
- 焦點區域探測器
- 光束參數
模擬/設計
- 光線追跡：分析場曲和畸變，場追跡引擎的探測器的定位
- 場追跡：考慮衍射效應，進行更精確的光束尺寸和剖面的研究
系統說明
激光掃描系統的性能評估
一個激光掃描系統的掃描光學部分包含了一個掃描儀單元和一個非球面透鏡，在一維掃描過程中（沿入射角Theta），通過分析光束的場曲和畸變來評估其性能。
此外，計算了不同掃描位置處的光束尺寸和輪廓。
展開 激光掃描系統（LSC.0001 v1.0）
使用非球面透鏡對激光掃描系統進行性能分析
應用案例概述
系統細節
光源
- 綠光二極管
元件
- 雙軸振鏡掃描儀
- 非球面透鏡
探測器
- 場曲和畸變
- 光束強度剖面
- 焦點區域探測器
- 光束參數
模擬/設計
- 光線追跡：分析場曲和畸變，場追跡引擎的探測器的定位
- 場追跡：考慮衍射效應，進行更精確的光束尺寸和剖面的研究
系統說明
激光掃描系統的性能評估
一個激光掃描系統的掃描光學部分包含了一個掃描儀單元和一個非球面透鏡，在一維掃描過程中（沿入射角Theta），通過分析光束的場曲和畸變來評估其性能。
此外，計算了不同掃描位置處的光束尺寸和輪廓。
展開 模擬任務：LCS中的鏡像差
為了研究鏡像差，討論一個基于固定轉向鏡和一個掃描微鏡器件的激光掃描系統（例如MEMS）。
鏡像差將假定為澤尼克多項式。
? 例如，將演示彗差（7 3 1）和三葉形（9 3 3）形狀的像差。
4. 規格：準直激光光束
高斯光束由激光元件的單模激光二極管發射出。
5. 規格：2D MEMS掃描微鏡芯片
6. 激光掃描系統的光路圖
? 由于VirtualLab Fusion的相對定位系統，只需要確定在z方向的距離。
? 理想像差都包含在掃描鏡元件內。
7. 掃描操作中的鏡面傾斜
? 因為掃描微鏡的傾斜與兩軸有關，傾斜操作并不是獨立的。
? 為了計算理想掃描位置的傾斜角，必須考慮反射三維定律：
（k為歸一化波矢量，n為鏡表面法向量和歸一化因子）
? 這個向量關系可以使用VirtualLab Fusion的參數耦合功能解決。
? 因此，需要的傾斜角是由理想掃描位置自動計算得到。
......
展開 
激光掃描的最新內容
衍射勻光器可用于實現光源均勻化，并將較窄的光束傳播到更廣泛的角度范圍內，而不受傳統折射光學元件的限制，其應用包括：機器視覺系統，可提供均勻的照明以實現更好的圖像捕獲；顯示器，可用于改善視角；閃光激光雷達，可用于將激光束均勻分布到廣闊的區域；以及掃描激光雷達，可用于控制激光光束的擴散程度（這也被稱為擴散角）。
點云掃描路面：通過對實際路面進行激光掃描獲得點云數據，并導入VPG生成高精度3D路面模型，適用于需要精確復現真實試驗場路面的場景。
4虛擬道路試驗載荷生成流程
基于試驗場數字模型（路面模型、輪胎模型、整車多體模型）開展整車道路試驗仿真測試，選定路況并設置車速，生成所定義場景的車輛載荷文件，再對生成的載荷信號進行檢查、截取及濾波。
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</p><p>本次網絡研討會將介紹Astemo如何將AI-MBD（基于神經網絡的減振器模型）與全頻譜仿真相結合以優化底盤開發流程，并展示VI-grade緊湊型FSS模擬器的實時演示、Astemo實驗室獨家視頻（呈現模擬器集成硬件在環如何提供實時反饋，使工程師能夠以極高靈敏度解決細微調校變化），同時講解虛擬試驗場和激光掃描路面如何模擬真實世界輸入條件，實現更精確可重復的減振器調校。
2
典型光學檢測系統建模與性能驗證
基礎邁克爾遜干涉儀建模仿真
OCT系統仿真-光學相干層析掃描干涉儀
用于光學表面測量的菲索干涉儀
切爾尼-特納光譜儀的仿真
Mirau干涉儀系統分析-顯微干涉檢測
3
高端精密成像系統（半導體 / 工業檢測方向）
半導體晶圓微結構缺陷檢測光學系統
晶圓兩側光柵圖案的成像
激光共聚焦掃描顯微鏡成像分析
毫秒級響應： 傳感器響應時間可縮短至1毫秒，能夠實時捕捉激光束掃描瞬間的溫度梯度變化。
高達1kHz幀率： 設備支持子幀模式和線掃描模式，幀率最高可達1kHz（1000Hz）。這種高速性能使其能夠清晰記錄快速移動的熔池熱場，為實時調整激光功率、掃描速度等工藝參數提供數據基礎，從而有效抑制熱影響區的過度擴展，減少氣孔、裂紋等缺陷。
4.7 研究鬼像在準直系統中的影響 131
4.7.1 模擬任務 131
4.7.2 模型構建 132
第五章 激光系統 137
5.1 光束傳輸 137
5.1.1 利用物鏡對激光二極管像散光束進行準直的分析 137
5.1.2 非球面透鏡后的聚焦研究 145
5.2 掃描系統 156
5.2.1 對使用非球面透鏡的激光掃描系統進行性能分析
柱透鏡可以進行非對稱聚焦：只改變光線在單一方向的傳播路徑，比如把發散的激光束 “壓成” 一條線，或把平行光聚焦成直線光斑；焦距從幾毫米到幾百毫米可定制，比如 70mm 焦距的平凸柱面鏡，是激光劃線、條碼掃描的常用款；常用材質為 N-BK7、石英、藍寶石等，可耐受高功率激光，適配不同波長（1064nm、532nm 等）。
高精度試驗T型槽平臺：三坐標測量與光學檢測專用定點基準臺
在制造檢測領域，三坐標測量與光學檢測是保障產品尺寸精度的核心手段，而高精度試驗T型槽平臺作為專用定點基準臺，其精度穩定性與定點可靠性直接決定檢3個月前
3.兼容性適配：預留標準化接口，方便對接光學顯微鏡、激光掃描儀等檢測設備；T型槽支持多規格工裝安裝，可適配不同尺寸的工件檢測，提升平臺通用性。
綜上，高精度試驗T型槽平臺通過針對性的材質優化、結構設計與低干擾配置，可適配三坐標測量與光學檢測的專用需求。科學選用專用平臺不僅能保障檢測數據的可靠，還能提升檢測效率。
但現有AR-HUD的PGU技術路線均存在明顯短板：
數字光投影（DLP）技術：被德州儀器壟斷，成本高，且依賴投影燈泡與色輪，系統體積大[2]；
薄膜晶體管液晶顯示（TFT-LCD）技術：自發光亮度不足（難以滿足日間室外需求），虛像清晰度易受環境光影響[3]；
激光掃描投影：對溫度敏感，穩定性差，不適合車載復雜工況[4]。
案例說明
F-Theta 掃描物鏡廣泛應用于激光打標、激光雕刻、激光切割及三維激光掃描等工業激光加工領域。該類物鏡通過將入射激光束在掃描平面上均勻聚焦，實現掃描角度與成像位置呈線性關系（F-Theta 特性），從而保證大視場內的高精度加工與成像。
