深圳易創(chuàng)電子科技有限公司生產(chǎn)的均勻線激光器采用鮑威爾棱鏡，根據(jù)客戶需求定制參數(shù)（扇角、波長、功率、線寬、工作距離等），產(chǎn)品可靠，抗干擾能力強，是機器視覺、3D掃描和測量、光譜共焦、生物醫(yī)療的最佳選擇。

【基礎(chǔ)】一字線激光是如何生成的？
能生成一字線激光的器件有柱鏡/波浪鏡、鮑威爾棱鏡和DOE衍射元件，這三種方式比較常見；器件材料有塑料和玻璃。其中前2種方法都屬于幾何光學(xué)的內(nèi)容，DOE屬于衍射光學(xué)的技術(shù)，它們各有優(yōu)劣。我們重點講述以鮑威爾棱鏡為主的一字線激光器，其他方法生成一字線的產(chǎn)品，不建議甚至反對用到工業(yè)機器視覺領(lǐng)域，特別是3D測量領(lǐng)域。
以下是鮑威爾棱鏡實現(xiàn)光束一字線原理示意圖，可以看到鮑威爾棱鏡有個曲線的屋脊，該屋脊曲線的加工品質(zhì)將決定一字線激光的品質(zhì)。如果您熟悉Zemax，模擬設(shè)計一下該屋脊曲線的分布函數(shù)并與柱鏡進行對比分析，就能明白他們的差異。不熟悉也不要緊，記住了三種方法里，鮑威爾棱鏡是王者，選它是不鬧心的第一步。

第一類鬧心事：均勻性指標(biāo)之謎
兩端亮或中間亮，粗細不均勻，亮度不均勻

• 兩端有斷線，中間還挺好
• 背景雜散光比較多
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  第一類鬧心事的核心還是在于生成一線的器件品質(zhì)不匹配，比如柱鏡天然特性就是邊緣會慢慢變暗，波浪鏡可以理解為多個柱鏡連一起，改善了邊緣變暗的程度，但依然存在不均勻。因此，這類器件生成的一字線，其均勻性指標(biāo)很難達到85%以上，比如容易出現(xiàn)兩端斷線，但這類產(chǎn)品在直線指示如劃線引導(dǎo)等場景，足以滿足用戶需求，加上用量巨大價格便宜，喜聞樂見，是最常見的一類一線激光器。
  DOE類型的一字線，好處是超級薄，也便宜，但容易出現(xiàn)中央零級光斑，在暗物體上易出現(xiàn)離散斷點，這類器件也屬于指示光源，給人看可以，做個指示光， 無法作為機器視覺3D測量中的信息光源。
  鮑威爾棱鏡生成的一線激光，才是滿足高端工業(yè)需求的不二之選，但一樣會出現(xiàn)兩端亮或兩端暗的情況。加工質(zhì)量符合設(shè)計要求的鮑威爾棱鏡，可以實現(xiàn)對高斯光束整形為一型光束實現(xiàn)95%以上的均勻性，最佳情況可以實現(xiàn)99%的均勻性指標(biāo)。
  出現(xiàn)上述問題的原因取決于鮑威爾棱鏡設(shè)計參數(shù)與入射光束參數(shù)的匹配度，簡單講：假定鮑威爾棱鏡設(shè)計入射光斑直徑D=3 mm，如果實際入射光束直徑R=為3.2 mm，那么就會出現(xiàn)兩端暗，如果實際入射光斑為2.8 mm，則會出現(xiàn)兩端亮，偏差越大，這種不勻程度越大。如下圖是調(diào)試中，D和R之間0.1 mm差異即可分辨出明顯的不均勻性。

明白了這個道理，挑選時就問廠家“你們?nèi)绾伪ＷC入射光斑直徑和鮑威爾棱鏡匹配”？問得專業(yè)，答得專業(yè)，才是你不鬧心的根本。對于廠家而言，如何提高這種匹配度，則就是核心競爭力了。

第二類鬧心事：容易壞，用著就變暗了，激光器還活著但僅微微發(fā)光

• 安裝調(diào)試時今天是好的，第二天就壞了
• 放到客戶現(xiàn)場，過幾天就壞了
• 隨著時間，逐漸變
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原因非常簡單：電流過閾值導(dǎo)致LD被擊穿或LD長期處于規(guī)格書中Max上限值工作。網(wǎng)上一搜一大把的驅(qū)動電路原理圖，可以用，但魔鬼隱藏于細節(jié)。
出現(xiàn)這種情況的情形包括：電路設(shè)計有問題，無ESD保護或使用了不恰當(dāng)?shù)碾娙萜骷?。LD激光二極管屬于靜電敏感器件，很脆弱嬌貴怕靜電。分析了很多恒流源設(shè)計電路，有PWM信號調(diào)節(jié)存在過沖電流、剛上電瞬間峰值電流尖刺、外接地電流泄露等各種問題，甚至有些驅(qū)動板針對A廠LD很穩(wěn)定，B廠LD就容易出現(xiàn)問題。存在這些問題的電路，如果有廠家封好為成品無需外接控制卡時，不容易暴露出問題，但機器視覺領(lǐng)域總是要外接控制卡與相機同步，這樣就會暴露出這類產(chǎn)品的局限性。
怎么解決和避免這類事情？做好防靜電措施，安裝調(diào)試環(huán)境必須良好接地、人員帶靜電環(huán)操作、增加釋放靜電裝置，可以有效避免安裝調(diào)試中的問題。同時，選擇合理的設(shè)計也非常關(guān)鍵，最為核心的是器件標(biāo)準必須采用工業(yè)級標(biāo)準的元器件，任何一個小器件的品質(zhì)不過關(guān)都會導(dǎo)致設(shè)計品質(zhì)失效。檢測上，激光器模組通過ESD4KV靜電測試、電壓浪涌檢測等環(huán)節(jié)非常重要，這需要廠家設(shè)計與組裝工藝的共同打磨，缺乏設(shè)計能力無法從根上解決此類問題。
這類鬧心事遇到了，從用戶角度就只能抓緊換廠家，選擇專業(yè)的工業(yè)機器視覺激光器廠家。從廠家角度則必須抓緊檢討設(shè)計、測試出隱患，通過高強度的測試驗證來查找出設(shè)計缺陷，包括電路和結(jié)構(gòu)體。因為用戶場景千奇百怪，唯一能做的事情就是不斷積累經(jīng)驗快速迭代提高品質(zhì)。

第三類鬧心事：紅綠藍紫，價格從幾十塊錢到上萬塊錢，咋選擇？

• 為啥別人說藍光好，我要不要用藍光？
• 為啥一臺要8~9千元甚至上萬元，而另一家只要300元？
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這類事情純屬經(jīng)驗不足，希望看完本篇小知識就能解決。波長的選擇是依賴于應(yīng)用場景的，紅光在塑料等非金屬材料表面具有良好的可識別性，加上很多相機的響應(yīng)曲線在紅色波段比較好。因此，你會看到非常多的機器視覺項目采用紅光。藍光在金屬材料表面具有更加好的可識別性。綠光波長處在紅藍之間，人眼感知最強烈，功率非常小的綠光人眼感知會覺得亮度非常高，希望人眼感知強烈的場景綠光當(dāng)然是首選，但不希望人眼感知的場景，則選擇800~940 nm這樣不可見光波段的激光器。因此，核心因素還是應(yīng)用場景和相機配置，這兩個因素決定了應(yīng)選擇那個波長的激光器。
至于價格是否鬧心，則仁者見仁智者見智。1萬元的激光器，能被市場接受的原因在于：線寬非常細10~100 μm、一致性非常高千套指標(biāo)的偏差可以維持在5%之內(nèi)、均勻性95%以上、直線度不超過千分之一，加上品牌溢價，本質(zhì)是花錢買安心，花錢用別人的長處來增加自己產(chǎn)品的競爭力。撇開品牌溢價，上千元的激光器，其性能指標(biāo)絕對要比幾百的激光器要高出不少，因此，脫離性能指標(biāo)的討論價格，就是鬧心根源。