準直鏡是光學系統(tǒng)中用于將發(fā)散光束轉換為平行光(或反之)的關鍵元件,廣泛應用于激光加工、干涉測量、天文望遠鏡、光纖通信及精密對準設備中。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、熱變形或安裝應力導致光束發(fā)散、指向漂移或波前畸變??茖W識別
準直鏡出現(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;
確認所用準直鏡焦距(f)與激光束腰位置嚴格匹配,調整光源至焦點±0.1mm內;
對多模光纖輸出,需先用空間濾波器改善光束質量再準直。
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;
避免手觸鏡筒導致溫升,高功率激光應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,嚴重損傷需更換;
采用柔性支撐或三點定心裝夾,避免過緊壓圈引入應力雙折射;
對紫外或高能激光應用,確認鍍膜損傷閾值是否達標,防止激光誘導損傷(LIDT)。
四、回返光干擾光源(如激光器)
在準直鏡后加裝光隔離器(尤其半導體激光系統(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%。