準(zhǔn)直鏡是光學(xué)系統(tǒng)中用于將發(fā)散光束轉(zhuǎn)換為平行光(或反之)的關(guān)鍵元件,廣泛應(yīng)用于激光加工、干涉測量、天文望遠(yuǎn)鏡、光纖通信及精密對準(zhǔn)設(shè)備中。其性能直接影響光路穩(wěn)定性、聚焦精度與系統(tǒng)信噪比。在實際使用中,可能會因污染、失調(diào)、熱變形或安裝應(yīng)力導(dǎo)致光束發(fā)散、指向漂移或波前畸變。科學(xué)識別
準(zhǔn)直鏡出現(xiàn)的問題并采取針對性措施,是保障光路正、波前平、指向穩(wěn)的核心。

一、輸出光束發(fā)散或無法準(zhǔn)直
原因:鏡片污染、焦距不匹配或光源未置于焦點。
解決方法:
用專用鏡頭紙配合無水乙醇或丙酮輕柔清潔鏡面,去除灰塵、指紋或油膜;
確認(rèn)所用準(zhǔn)直鏡焦距(f)與激光束腰位置嚴(yán)格匹配,調(diào)整光源至焦點±0.1mm內(nèi);
對多模光纖輸出,需先用空間濾波器改善光束質(zhì)量再準(zhǔn)直。
二、光束指向漂移或抖動
多因機械松動、熱膨脹或氣流擾動:
檢查鏡座鎖緊螺絲是否松動,采用彈性墊圈或防松膠加固;
避免手觸鏡筒導(dǎo)致溫升,高功率激光應(yīng)用中選用低熱膨脹系數(shù)材料(如殷鋼、碳化硅)鏡架;
在開放光路中加裝風(fēng)罩或封閉管道,減少空氣湍流影響。
三、波前畸變或干涉條紋異常
典型為鏡面損傷、應(yīng)力裝夾或鍍膜失效:
目視或顯微鏡檢查鏡面是否有劃痕、麻點或脫膜,輕微污染可清潔,嚴(yán)重?fù)p傷需更換;
采用柔性支撐或三點定心裝夾,避免過緊壓圈引入應(yīng)力雙折射;
對紫外或高能激光應(yīng)用,確認(rèn)鍍膜損傷閾值是否達(dá)標(biāo),防止激光誘導(dǎo)損傷(LIDT)。
四、回返光干擾光源(如激光器)
在準(zhǔn)直鏡后加裝光隔離器(尤其半導(dǎo)體激光系統(tǒng));
將鏡面略微傾斜(<0.5°)使反射光偏離入射路徑,但需補償光軸偏移;
使用抗反射(AR)鍍膜鏡片,單面反射率可降至<0.2%。