intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Xác định điểm hội tụ của chùm laser với độ chính xác cao bằng xử lý ảnh tạo bởi ma trận vi thấu kính

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST
Báo xấu
1
lượt xem 0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu sử dụng quang hình học để khảo sát ảnh hưởng của ma trận vi thấu kính tới vị trí điểm hội tụ, sau đó dùng phương pháp xử lý ảnh kiểm tra lại bằng mô phỏng trong OpticStudio. Phát hiện của chúng tôi cho thấy, độ chính xác vị trí điểm hội tụ của chùm tia laser dựa trên ma trận vi thấu kính khá cao, với sai số 2,9% so với tính toán lý thuyết. Đồng thời, mô hình mô phỏng là một tham khảo có giá trị để tinh chỉnh các thông số của hệ quang học trong các ứng dụng cần đo chính xác vị trí tiêu cự.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Xác định điểm hội tụ của chùm laser với độ chính xác cao bằng xử lý ảnh tạo bởi ma trận vi thấu kính

  1. Khoa học Tự nhiên /Vật lý; Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ /Kỹ thuật cơ khí, chế tạo máy; Các lĩnh vực khác của khoa học kỹ thuật và công nghệ DOI: 10.31276/VJST.66(8).06-12 Xác định điểm hội tụ của chùm laser với độ chính xác cao bằng xử lý ảnh tạo bởi ma trận vi thấu kính Nguyễn Đức Dương1, 2, Thái Vũ Yến Nhi2, Tào Đăng Khoa2, Nguyễn Thị Phương Anh2, Nguyễn Thị Kim Cúc2, Cao Xuân Bình2* 1 Viện Khoa học và Công nghệ, Bộ Công an, 30 Trần Bình Trọng, phường Nguyễn Du, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam 2 Trường Cơ khí, Đại học Bách khoa Hà Nội, 1 Đại Cồ Việt, phường Bách Khoa, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam Ngày nhận bài 7/8/2023; ngày chuyển phản biện 10/8/2023; ngày nhận phản biện 4/9/2023; ngày chấp nhận đăng 6/9/2023 Tóm tắt: Gia công vật liệu không tiếp xúc bằng laser đã được ứng dụng nhiều trong thực tế. Đây là kỹ thuật hội tụ năng lượng ánh sáng công suất cao vào một diện tích nhỏ trên bề mặt chi tiết hay còn được gọi là phương pháp gia công cắt laser, hàn laser hoặc quét bề mặt. Một trong những mục tiêu chính của việc xác định điểm hội tụ đó là hệ thống có thể phát hiện nhanh và chính xác điểm hội tụ trên bề mặt chi tiết gia công. Để nâng cao độ chính xác và hiệu quả của việc phát hiện điểm hội tụ trong gia công laser, nghiên cứu này mô phỏng hệ phát hiện điểm hội tụ chùm tia laser bằng cách sử dụng ma trận vi thấu kính. Nghiên cứu sử dụng quang hình học để khảo sát ảnh hưởng của ma trận vi thấu kính tới vị trí điểm hội tụ, sau đó dùng phương pháp xử lý ảnh kiểm tra lại bằng mô phỏng trong OpticStudio. Phát hiện của chúng tôi cho thấy, độ chính xác vị trí điểm hội tụ của chùm tia laser dựa trên ma trận vi thấu kính khá cao, với sai số 2,9% so với tính toán lý thuyết. Đồng thời, mô hình mô phỏng là một tham khảo có giá trị để tinh chỉnh các thông số của hệ quang học trong các ứng dụng cần đo chính xác vị trí tiêu cự. Từ khóa: điểm hội tụ laser, ma trận vi thấu kính, tìm điểm hội tụ. Chỉ số phân loại: 1.3, 2.3, 2.11 High-precision detection of laser focal position based on image processing forming by microlens array Duc Duong Nguyen1, 2, Vu Yen Nhi Thai2, Dang Khoa Tao2, Thi Phuong Anh Nguyen2, Thi Kim Cuc Nguyen2, Xuan Binh Cao2* 1 Institute of Science and Technology, Ministry of Public Security, 30 Tran Binh Trong Street, Nguyen Du Ward, Hai Ba Trung District, Hanoi, Vietnam 2 School of Mechanical Engineering, Hanoi University of Science and Technology, 1 Dai Co Viet Street, Bach Khoa Ward, Hai Ba Trung District, Hanoi, Vietnam Received 7 August 2023; revised 4 September 2023; accepted 6 September 2023 Abstract: Many practical uses have been proven by purposely controlling light propagation to achieve adequate non-contact effects on materials. Delivering high-power light into a small region on the materials’ surfaces, known as light focusing, allows us to perform several processing methods, such as laser cutting, welding, or scanning. One of the major goals in laser focusing includes the ability of the system to attain fast and precise focusing on the target surface. To enhance the precision and efficiency of focal point detection in laser processing, a simulation study of laser beam focusing with the use of a microlens array is presented. The effects of the microlens array on laser beam focusing are examined by applying geometrical optics to calculations and then verified by image processing simulated data in OpticStudio. Our findings show that microlens array-based laser beam focusing increases laser system performance significantly with a simulated result of up to 2.9% different from the calculations, and that simulation modelling can be a valuable tool for refining optical models in laser focusing. Keywords: focal point detection, laser focus, microlens array. Classification numbers: 1.3, 2.3, 2.11 * Tác giả liên hệ: Email: binh.caoxuan@hust.edu.vn 66(8) 8.2024 6
  2. Khoa học Tự nhiên /Vật lý; Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ /Kỹ thuật cơ khí, chế tạo máy; Các lĩnh vực khác của khoa học kỹ thuật và công nghệ 1. Đặt vấn đề trong thời gian ngắn nhưng lại thiếu tính chính xác [13-15]. Những hệ cho kết quả chính xác hơn lại thường yêu cầu Ngành kỹ thuật quang - cơ hiện nay đang dành sự quan thiết lập phức tạp hoặc tốn nhiều thời gian hơn để cho ra kết tâm lớn cho việc phát triển các phương pháp tìm điểm hội quả [16, 18]. Hệ thống được xây dựng trong bài báo này chỉ tụ tự động trong gia công vật liệu bằng laser. Xác định được vị trí hội tụ với sai số nhỏ là yếu tố mấu chốt để đạt đến độ sử dụng một ma trận vi thấu kính duy nhất để xác định điểm chính xác cao trong các quá trình gia công. Ma trận vi thấu hội tụ. Vì thế, quang sai của hệ được giảm xuống mức rất kính là một quang cụ đa năng có nhiều ứng dụng, như: dùng nhỏ và có thể chủ động loại bỏ thông qua tính toán. Do kích trong tạo hình chùm tia laser, thông tin viễn thông, tích hợp thước nhỏ của từng mắt thấu kính, hệ cũng rất nhạy khi phát trong các cảm biến và đo đạc mặt sóng, ví dụ như trong hiện sự thay đổi của bề mặt phôi gia công. quá trình đo Shack-Hartmann [1]; dùng trong cải thiện chất Nghiên cứu này đưa ra mô hình lý thuyết và tính toán lượng hình ảnh nhờ khả năng khử quang sai ánh sáng đơn cần thiết để tiến hành xây dựng hệ quang. Cùng với đó, sắc và tăng thị giới của hệ quang học. Trong tạo ảnh 3D, ma nhóm nghiên cứu tiến hành thí nghiệm trên phần mềm trận vi thấu kính tăng hiệu suất ánh sáng phát ra từ các thiết OpticStudio để thu thập dữ liệu, so sánh và xác nhận mô bị như các tấm nền diode phát sáng hữu cơ (OLED) hay hình lý thuyết. Bài báo cũng đưa ra nhận xét và bàn luận về tấm pin mặt trời [2]. Công nghệ này cũng được chú ý tới kết quả thu được. bởi tiềm năng trong đo đạc bán kính của các mặt phi cầu [3] và hệ quét [4]. Tuy nhiên, hiện nay lại chưa có công trình 2. Phân tích lý thuyết nghiên cứu nào về các hệ tự động xác định điểm hội tụ có sử Phần này trình bày sơ đồ của hệ quang được thiết kế cho dụng các tính chất đặc biệt của quang cụ này. việc phát hiện độ lệch điểm hội tụ so với bề mặt gia công - Trong 2 thập kỷ qua, nhiều phương pháp tìm điểm hội gọi là Δ. Chùm tia laser từ nguồn đi qua gương bán mạ (BS) tụ tự động đã và đang được phát triển nhưng thường gặp tới thấu kính L1 và hội tụ tại bề mặt phôi (S). Bề mặt phôi phải các vấn đề liên quan đến độ chính xác và hiệu suất làm được xem như gương phẳng phản xạ lại, chùm tia phản xạ việc. Trong gia công có sử dụng laser, điểm hội tụ là vị trí qua L1 lần thứ 2, qua gương bán mạ tới ma trận vi thấu kính trên bề mặt phôi mà tia laser có thể đạt đường kính nhỏ nhất L2 tạo thành ảnh trên cảm biến hình ảnh (IS) (hình 1). Hệ với năng lượng cực đại. Nó đảm bảo cho độ chính xác cao quang điều chỉnh ban đầu sao cho chùm tia là song song khi nhất khi gia công. Khi xét một hệ gia công laser bất kỳ, một đi tới L2, tạo thành một ma trận các điểm chấm trên IS (tức phương pháp tìm điểm hội tụ sẽ được đánh giá thông qua là IS được đặt tại tiêu diện của L2). Dựa vào sự thay đổi vị hai tiêu chí: độ chính xác và tốc độ nhận diện điểm hội tụ. trí của các điểm chấm trên IS để có thể tính ra độ lệch của S Nhiều giải pháp được đưa ra đã tiếp cận việc tự động hội tụ so với điểm hội tụ F1. bằng cách lợi dụng các tín hiệu của quá trình gia công, ví dụ như tín hiệu quang học [5-10], tín hiệu âm học [11, 12]. Các phương pháp này đã được ứng dụng trong một số phương pháp gia công và đo lường của các lĩnh vực có sử dụng chùm tia laser [13-18], đặc biệt là các lĩnh vực quan trọng như chế tạo mạch in, khoan, cắt và kiểm tra vi cấu trúc cấp nano. Việc chú ý tới những hệ quang tìm điểm hội tụ tự động đã dẫn tới phát triển nhiều hệ thống tìm điểm hội tụ tiên tiến trong nghiên cứu chuyên sâu. Những hệ này, bằng nhiều cách khác nhau, tận dụng nhiều dạng tín hiệu, đã góp phần giúp các quá trình gia công laser chính xác và hiệu quả hơn. Tuy nhiên, các phương pháp đã đề cập ở trên đều có hạn chế, đó là vấn đề về cân bằng giữa độ chính xác và hiệu suất. Với các hệ có cấu tạo đơn giản, chúng cho ra kết quả Hình 1. Sơ đồ của hệ quang được đề xuất và cấu hình của ma trận vi thấu kính được sử dụng. 66(8) 8.2024 7
  3. Khoa học Tự nhiên /Vật lý; Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ /Kỹ thuật cơ khí, chế tạo máy; Các lĩnh vực khác của khoa học kỹ thuật và công nghệ L1 L2 IS S a d d2 F1 P' β P P'' Do bề mặt S được coi là một gương phẳng phản xạ hoàn toàn ánh sáng ch 𝑠𝑠1 = 2Δ3− 𝑓𝑓1 nên PS=F1bề mặt S được coi là mộtP tới thấu kínhphản xạ được toàn bằngsáng chiế Do S. Khoảng cách từ điểm gương phẳng L là s hoàn tính ánh công thứ 𝑠𝑠1 = 2Δ − 𝑓𝑓1 1 1 nên PS=F1S. Khoảng cách từ điểm P tới thấu kính L1 là s1 được tính bằng công thức ∆ f1 s (1 s1 l s2 Theo quy ước dấu, tiêu cự của thấu kính hội tụ L1 dương (f1>0) trong khi k Theo quy ước dấu, tiêu cự của thấu kính hội tụ L1 dương (f1>0) trong khi kh Hình 2. Nguyên tắc hoạt động của hệ quang. cách s1 tính về phía bên trái nên s10. tan 𝛼𝛼 =12𝑓𝑓1 Để tiện cho các tính toán, hình 2 mô tả nguyên lý hoạt 2𝑓𝑓1 9 n động của hệ quang và các ký hiệu toán học. Nguồn laser (2 chiếu từ phải sang trái với đường kính là d. Ở đây, tiêu cự thấu kính L là f ; Δ là khoảng lệch khỏi điểm hội tụ so với Ở đây, tiêu cự thấu kính L11 là f11 Δ là khoảng lệch khỏi điểm hội tụ so với S ; Do bề mặt S được coi là một gương phẳng phản xạ hoàn Δ=0 là hội tụ chính xác trên bề mặt, Δ0 là h Δ=0 là hội tụ chính xác trên bề mặt, Δ0 là toàn ánh sáng chiếu tới nên PS=F S. gương phẳngtừ điểmxạ hoàn bề mặt ánh sáng chiếu tới Do bề mặt S được coi là một Khoảng cách phản phía sau bề mặt phôi). phía sau toàn phôi). Do bề mặt S được coi là một gương phẳng phản xạ hoàn toàn ánh sáng chiếu tới ρ 𝑠𝑠1 = 2Δ − S𝑓𝑓1được coi là một gương phẳng phản xạ hoàn toàn1ánh= 1 +chiếu tới (1) 𝑠𝑠𝑠𝑠11𝑓𝑓𝑓𝑓1 − 𝑙𝑙 1 1 1 1 nên PS=F1S. kính L1 là cách từ tính bằngtới thấu kính L1 là s1 được tính bằng côngGauss [19] cho thấu kính L11: P tới thấu Khoảng s1 được điểm P công thức sau: Áp dụng công thức Gauss sau:cho thấu kính L: thức [19] ϕ Do bề mặt − 𝑓𝑓 𝑠𝑠1 = 2Δ sáng 1 ⟺ 𝑠𝑠2 = Áp dụng công p nên PS=F1S. Khoảng cách từ điểm P tới thấu kính L1 là s1 được tính bằngthức thức sau: công = 𝑠𝑠1 + 𝑓𝑓1 ⟺ 𝑠𝑠2 = (1) + 𝑓𝑓1 − 𝑙𝑙 cách từcự của P tới kính hội tụ hộidương tính + 𝑠𝑠2 công thức sau: 𝑠𝑠𝑠𝑠1 + 𝑓𝑓 𝑙𝑙 1 1 nên PS=F1S. Khoảngdấu, tiêu cự của thấu kính L1 làtụ L1 dương+(f𝑠𝑠1>0)1trong khi khoảng1 𝑙𝑙 bằng 𝑠𝑠 𝑓𝑓1 (1) 2 1 (3 cách (fPS=Ftrongphía𝑓𝑓1 cách từ điểm10)1 1= 2Δkhi khoảng cách s1 P tớivề phía bên trên 1 được như là thấu kính mỏng tới tính toán L2 l là thước chùm laser nhỏ tới 2. Ở 𝑠𝑠 về − bên trái nên s tính thấu phía là trụcvới s2 là khoảng cách từ sau: thấu kính Theo quy ước được coi quy ước điểm thấu thấu kính L s1 được Theobề mặt S dấu, tiêu là một gương phẳng phản xạ hoàn toàn ánh sáng chiếu tới Do quy ước dấu, tiêu cự của thấu kính hội tụ Lvới s là khoảng cách từ P’ tới khoảng L ; l là tổng khoảng cách từ L tới L . Ở Theo 1 dương (f1>0) trong khi thấu kính 2 1 α>0. s1 Theo quy − 𝑓𝑓 dấu, tiêu cự của thấu kính hội tụ L1 dương (f1>0) trong khi khoảng α>0. 𝑠𝑠1 = 2Δ ước 2 1 2 1 tính S. Khoảng quang ngược kim(1) đồng s1 góc α phía bên trái nên ngược kim phía trên trục như là ngược mỏng để tính nên cách 0 quang cỡ m×n của 3). Vị thấu kínhtâm mn m×n tụ phôi, (2)(với trận cỡ m×n (hình 3). vi trí quang mặt theo một là hội tụ mỗi Δ=0 là hội tiêu cự (với Δ=0 bề mặt, Δ là khoảng lệch khỏi điểm hiệu dựa với S điểm hội chính Δ0 phía sau Ở đây, tụphôi).thấu kính L1phôi, ;Δ>0 là hội tụ phía sau kính được xác địnhbằng cách sử dụng hệ mn độ cực: mặt phía so kínhmặt xác định bằng cách sử dụng hệtọa độ cực: được phôi, định bằng cách dụng hệ tọa độ cực: được xác Δ>0 là hội tụ tọa Δ=0 là Áp dụng công thức Gauss [19] cho thấu phía trước bề mặt phôi, Δ>0 là hội1tụ 22 𝑀𝑀 + 𝑁𝑁 + 1 phía saulàbềtụ chính xác trên bề mặt, Δ
  4. 𝑀𝑀 + 1 | 𝑀𝑀 + 1 − 𝑚𝑚| | 2 − 𝑚𝑚| tan 𝜑𝜑 = tan 𝜑𝜑 = 𝑁𝑁 2 1 + | 𝑁𝑁 + 1 − 𝑛𝑛| | 2 − 𝑛𝑛| (6) 2 (6) với ρmn là vị trí quang tâm của vi thấuTự nhiên tại lý; Khoa học Kỹ thuật và Công bướcKỹ thuật cơ khí, chế tạoφ làCác lĩnh vực khác của khoa học kỹ thuật và công nghệ với ρmn là vị trí quang tâm của vi thấu kính tại hàng m; cột n, p là bước vi thấu kính; φ là Khoa học kính /Vật hàng m; cột n, p là nghệ / vi thấu kính; máy; tọa độ góc; M và N lần lượt là số hàng và số cột của ma trận vi thấu kính (ví dụ, ở hình 3, tọa độ góc; M và N lần lượt là số hàng và số cột của ma trận vi thấu kính (ví dụ, ở hình 3, M=N=9). Đường kính chùm laser d2 đảm bảo kích thước nhỏ hơn thấu kính L2 được tính M=N=9). Đường kính chùm laser d2 đảm bảo kích thước nhỏ hơn thấu kính L2 được tính 𝑑𝑑2 = −2. 𝑠𝑠2 . tan 𝛽𝛽 theo quan hệ: 𝑑𝑑2 = −2. 𝑠𝑠2 . tan 𝛽𝛽 theo quan hệ: (7) Bằng cách tính khoảng cách hmn trên vi thấu kính thứ (7) (7) tan 𝛽𝛽 tan 𝛽𝛽 = 𝑠𝑠1 = 2Δ − 𝑓𝑓1 2Δ (m×n) tại IS, ta xác định được độ dịch Δ (sử dụng phương 𝑠𝑠1 2Δ − 𝑓𝑓1 = 2Δ Mặtkhác, quan hệ tỷ số: khác, quan hệ tỷ số: Mặt khác, quan hệ tỷ số: Mặt tan 𝛼𝛼 = 𝑙𝑙 + 𝑠𝑠2 = 𝑓𝑓 (2Δ − 𝑓𝑓 ) = 𝑓𝑓1 trình (12)). tan 𝛼𝛼 𝑙𝑙 + 𝑠𝑠2 𝑙𝑙 + [ 𝑓𝑓1 (2Δ − 𝑓𝑓1 ) − 𝑙𝑙] 𝑓𝑓1 𝑙𝑙 + [ 1 2Δ 1 − 𝑙𝑙] 2Δ (8) (8) 3. Kết quả và bàn luận (8) Thay (2) vào (8) ta tính được: Để kiểm tra mô hình lý thuyết, ta tiến hành mô phỏng Thay (2) vào (8) ta tính được: 2Δ 𝑑𝑑 𝑑𝑑Δ trên phần mềm OpticStudio (hình 5). Nguồn laser được sử tan 𝛽𝛽 = × = 2 Thay (2) vào (8) ta tính được: 𝑓𝑓1 2𝑓𝑓1 𝑓𝑓 4 dụng có bước sóng 635 nm, chùm tia có độ phân kỳ 0,6 4 1 (9) mrad. Ma trận vi thấu kính L có dạng hình vuông, kích cỡ (9) 2Δ 𝑑𝑑 𝑑𝑑Δ 2 × = hợp lý của ,vi thấu kính Lthước hợp lý của vi thấu kính L toàn trên thấu kính L2. 10×10 mm, tiêu cự f2=14,225 mm, khoảng cách quang tâm 𝑓𝑓1 2𝑓𝑓1 𝑓𝑓 2 được d𝛽𝛽 = 2Δ có kích = 𝑑𝑑Δ 𝑑𝑑 Biết s22,, tan β và khoảng lệch khỏi điểm hội tụ Δ ta tính được d2,các đó có kích thước μm. Bảng 1 liệt kê chi tiết thông Biết s tanβ và khoảng lệch khỏi điểm hội tụ Δ ta tính từ tan × hoàn 2 9 n giữa vi thấu kính 300 bảo vết1laser nằm2𝑓𝑓 toàn trên thấu kính L2. 𝑓𝑓1 1 Δ ta𝑓𝑓tính được d , từ đó có kích thước 1 từ đó 2, đảm bảo vết laser nằm hoàn , đảm (9) số đầu vào của các quang cụ trong hệ quang. 1 2 2 (9) ấu kính L2, đảm bảo vết 2, tanβ và khoảng𝑑𝑑Δ trên thấu kính L2. Δ ta tính được d2, từ đó có kích thước 2Δ 𝑑𝑑 tan 𝛽𝛽 = 2Δ × 𝑑𝑑 = 𝑑𝑑Δ anβ và khoảng lệch khỏi điểm hội tụ (9) 2 h khỏi điểmhợp lý của vi thấu1kính2𝑓𝑓1, đảmcó kích thước nằm hoàn toàn trên thấu kính L2. 9 tan 𝛽𝛽 = 𝑓𝑓 hội tụ Δnta tính được d2L2 = 𝑓𝑓 2 bảo vết laser 1 × , từ đó1 2 Biết s laser nằm hoàn toàn khỏi điểm hội tụ lệch Biết s2, tanβ và 2𝑓𝑓1 𝑓𝑓1 𝑓𝑓 . s2 (9) khoảng129 khỏi (9) ảo vết laser nằm hoàn 1toàn trên thấu kính Llệch n s2 điểm hội tụ Δ ta tính được d2, từ đó có kích thước  p  n hợp lý1của vi 2thấu kính khoảng lệch khỏilaser nằm tụ Δ ta tính được d2,kính Lcó kích thước Biết s , tanβ và L2, đảm bảo vết điểm hội hoàn toàn trên thấu từ đó 2. s2   hợp lý của vi thấu kính L2, đảm 9 nvết laser nằm hoàn toàn trên thấu kính L2. 1 bảo s2  F2 1 P'' mn 1 9 n mn  s2  γ β 1 9 hmn p  L2  F2  s2 m P'' mn  s3 P' mn ρmn  F2 P'' mn s2  mn Hình 3. Ma trận vi thấu kính kích hmn hmn  Hình 4. Sơ đồ tạo ảnh qua vi thấu kính. F2 p   L  2 P'' mn mn L2 thước m×n. p F2  s3 s P' mn  ận vi thấu hội tụ trên IS, với khoảng cách giữa hai điểm hội tụ liên tiếp 𝑃𝑃 𝛽𝛽=0 = 𝑝𝑝. h P'' mn P' mn  h 9 L mn mn 3 2 ′′ Chùm tiatạochuẩn trực ntới thấu kính L2 với góc lệch β=0 bị chian tách thành M×N điểm sP'' m F2   P' mn Chùm tiatới L2, vị trítới thấutrên IS 2 với góc4. Sơ β=0tạo L2 vớiqua vin𝑃𝑃′′ (hình 4): hm kínhHình 4. Sơ đồ L2 ảnh4. Sơvi thấu kính. qua vi thấu kính. Hình qua đồ tạo ảnh m 3 kích mn mn F2 Xét một chùm tia hmn 𝛽𝛽=0mn Hình 3.9Ma trận vis3thấu kính kích P' mn P'' mn chuẩn trực hội tụ kính LcóHình lệch đồ mn so bị ảnh điểmm thấu kính. 𝑠𝑠3 hội tụ liên 𝑓𝑓2thấu kính L2 với góc lệch β=0tia chiastách Sơ đồ mô tả hệ quang mô phỏng tìm điểm hội tụ trên phần bất kỳ với β≠0 khoảng dịch h Hình h 𝑚𝑚𝑚𝑚điểm 𝜌𝜌vi trực kính 𝑃𝑃𝛽𝛽=0 ới khoảng cách giữa3. Ma= chuẩn thấutới kích = 𝑝𝑝. Xét một chùm tạo ảnh qua vi thấu kính. hai trận 𝑚𝑚𝑚𝑚 = tiếp 𝜌𝜌 ′′ ích trựcHình 4. m×n. Ltạo ảnh qua vi thấu tụ trên IS,thành M×N điểm L2 s3 chuẩn thước kính với góc lệch β=0 bị chia tới thấu Sơ đồthành M×N điểm hội kính.tách với khoảng cách chia m 9 tách 2 P' ới kínhvị 2 với thướckỳ vớicó 𝑠𝑠2chiaLthấuthành M×N điểm hội tụ(hình tiếpmn 𝛽𝛽=0ma trận Xét một chùm tiabiến hình ảnh; S: bề mặt vật mẫu. hội tụ trên IS β≠0 tới tách𝑠𝑠 tríhhội kích điểm 𝑃𝑃𝛽𝛽=0 liên 4): 𝑃𝑃 góc lệch Ma trận vi 2,dịch+mn2 tụ hai IS có khoảng Sơ đồ 𝑓𝑓 = 𝑝𝑝. vi vi thấu IS: cảm 𝑚𝑚𝑚𝑚 ′′ P' mn ′′ Chùm tia m . Hình 4. Sơ đồ bị Hình 5. thành M×N điểm u L2, L trí hộiHình 3. IS, với khoảngvị 2 kính so với điểm Hình 4. dịch h tạo ảnh qua thấu kính;kính. 3 (10) kỳ với điểm=0,L2 = trí(hình thấu đầu L vi góc lệch mn được tách 𝑃𝑃𝛽𝛽=0 M×N điểm ữa hai điểm hộiso vớim×n.tia𝑃𝑃chuẩn trựctâmtụ trên IS củakhoảng dịch hảnh bịvới điểm thành định,4): tụ liên ρmn ′′ở vị 𝑝𝑝. hội 4): kính tia mềm OpticStudio. LS: nguồn laser; BS: gương bán mạ; L1: vật kính; L2: ′′ 𝑠𝑠3 𝑓𝑓2 bất m×n. khoảng cách giữa trên tụ trên β=0 bị bấtthước β≠0 tới𝛽𝛽=0,quangXét một chùmcó2 vớithấu kính,β=0so chiatạo luôn cố(hình trong trên IS= khoảng𝜌𝜌dịch IS, tia chuẩn trực𝑓𝑓2𝛽𝛽=0giữavị tríđiểm hội tụ độ dịch chuyển của điểm hội tụ càng 𝜌𝜌 khi trên hvi thấukhoảng 𝑃𝑃′′ra xa kính trung tâm, liên tiếp 𝑃𝑃′′ 𝑠𝑠2 𝑚𝑚𝑚𝑚 𝑠𝑠2 + 𝑓𝑓2tụ 𝑚𝑚𝑚𝑚 f2 tăng, hmn cũng tăng, thấu đến tăngvới góc lệch β=0 bị𝛽𝛽=0 =táchXét một (10) điểm chia 𝑝𝑝. thành M×N tia có hội với Chùm 𝑠𝑠so với điểmcách (hình 4):L2 Tại tiếp tới ban lớn. tụ h 𝑚𝑚𝑚𝑚 IS, với 𝑚𝑚𝑚𝑚 = cáchdẫn hai điểm hội tụ liên (10) 𝑃𝑃′′ = 𝑝𝑝. Xét một chùm tia λ=635 nm Khi = 𝜌𝜌 khoảng 𝜌𝜌 𝑚𝑚𝑚𝑚 IS có khoảng dịch htrong quá điểm xác định Δ.4): Chùm 3 𝑃𝑃𝛽𝛽=0 (hình Bảng 1. Các thông số được sử dụng trong quá trình mô phỏng. bất kỳ với β≠0𝑠𝑠tới L2, vị 𝑠𝑠2 + 𝑓𝑓2tụ trên các mn với kính càng (10) trình ′′ tới hai chùm 𝜌𝜌 ở mn so 𝛽𝛽=0 bất kỳ với β≠0 tới L2, vị trí hội tụ trên IS có khoảng dịch hmn so với điểm 𝑃𝑃𝛽𝛽=0 (hình 4): 0,𝑚𝑚𝑚𝑚 quang tâm ban Áp dụng2các phép tính toán tương tự L1 cho L2: trong độ phân giải tiếp 𝑠𝑠 𝑓𝑓 Nguồn laser ′′ hội trên trí hội giữa với h = . 𝑓𝑓2 𝜌𝜌 𝑚𝑚𝑚𝑚 = 𝑠𝑠 độ 𝜌𝜌 đầu của vi thấu kính, ảnh được tạo luôn cố định, hấu kính càng ra xaTạiρρmn=0,3ở quang tâm2ban đầu của vivi thấu kính,càng hđầu của tăng, với các𝑚𝑚𝑚𝑚tăng𝑠𝑠𝑠𝑠3 kính càng+cốxa vị trí trình thấu định Δ. ra mn cũng vi thấu kính, vi thấu phânluôn𝑓𝑓 𝑓𝑓 định, trong xác kính càng chuyển của điểm hội tụ càng (10) 𝑠𝑠2 trong𝑚𝑚𝑚𝑚 trung d=4,0 mm khi dẫn𝑠𝑠đếnảnh2 đượcđịnh, giảira khi với các vi tâm, độ dịch được h= luôn2cố tạo= trong lớn. xa tương𝑠𝑠2 +𝑠𝑠mn 𝜌𝜌 𝑚𝑚𝑚𝑚 Ldịch+ 𝑓𝑓2 𝜌𝜌 𝑚𝑚𝑚𝑚 điểm phân giải lớn. 3 𝑚𝑚𝑚𝑚 = Tại trí trung tâm, độ tâm ban đầu của điểm hội tụảnh được tạo luôn cố định, trong vị mn=0, ở quang dịch chuyển của thấu kính, ảnh 2 2 𝑓𝑓 các phép tính tâm, vịf2 dịch =0,2 2chocủa 𝑠𝑠điểmbanđến tăng độhội tụkính, trong quá trình xáccố định, trong Rphải phẳng Độ phân kỳ của chùm tia: 0,6 mrad (10) n tạo quá trung 1ởcũng 2 (11) (10) Rtrái=13,1 mm 𝑓𝑓2 Khi tăng, h tâm, tăng,chuyểntụ a vị trí trung toán độtrí ρmn chuyểnđộ 2: tâmdẫn đầucàng vi thấu càng ảnh được tạo luôn định Δ. Tại tự L quang hội của của + tương tự L1 cho L2:= 𝑠𝑠2 . 𝑓𝑓2 mn 𝑓𝑓1 n 𝑓𝑓 n đến tăng độ phân Thế ρmnthấuởkính tăng,toán tương của vicho Lgiải dịchthu đượccủa điểm hội tụ trong Độ dày=11,7 mm khiKhi giải phươngcũng tính và địnhvị tăng L1 phân 2độ trong được tạo luôn cố định, càng với Tại trong quá trình xác (11) đầu tự độ thấu kính, ảnh tăng, hmn quang tâm xa Δ. Áp dụng =0, phép càng dẫn đến tríphương trình (10), chuyển kính (L ) fcác vi các trình (4) raban vào trung tâm, : ∆: lớn. vớitrình vi thấu kính2càng ra xa đếntrí trung tâm, độ dịch chuyểntrình điểm hội Δ. càng Vât liệu: N-BK7 𝑠𝑠3 ∆= tăng, hmn cũng tăng, dẫn đến Vật Áp 22× các phép 𝑙𝑙 − 𝜌𝜌 𝑚𝑚𝑚𝑚 𝑓𝑓 ) tự 1 cho L2: 2 𝑠𝑠 phương 𝑓𝑓 − (10), thu được ∆: + 𝑓𝑓 2 1 (11) Áp dụng(𝑓𝑓2 −trìnhtính toán tương tự LL1 cho L2 quá f2 tăng, định Δ. khi Khi các xác h cũng tăng, dẫn vị tăng độ phân giải trong quá của xác định tụ Áp dụng 𝑓𝑓 phép tínhℎ 𝑚𝑚𝑚𝑚 tương tự L1 cho 2: (11) f1=25,436 mm 𝑠𝑠2 . các 1 2 2 lớn. Khi f2dụng các phép tính toán tươngtăng độ phân :giải trong quá trình xác định Δ. (12) 𝑓𝑓1 𝑠𝑠3 = cách𝑓𝑓tính khoảng cách hmn trên vi thấu kính thứ (m×n) tại IS, ta xác định được Tiêu cự f : 14,225 mm Φ=25 mm ơng trình (4) và (11) vào 2 Bằng𝑠𝑠 𝑠𝑠2 . 𝑓𝑓 2 toán (11) + 2 Thế phương trình (4) và (11) vào phương trìnhL(10), thu được ∆: 1) vào phương𝜌𝜌trình𝑠𝑠(10), 2thu được𝑓𝑓12 𝑓𝑓1 − 𝑓𝑓2 − 𝑙𝑙 − dịch2Δ = 𝑠𝑠2 + 𝑓𝑓2phương trình (12)). độ 𝑚𝑚𝑚𝑚∆=) (sử dụng 𝑓𝑓 3 Vật liệu: Thạch anh 2 (11) ℎ 𝑚𝑚𝑚𝑚 Thế phương trình (4) và𝑚𝑚𝑚𝑚 vào phương trình (10), thu được ∆: 𝜌𝜌 (11) quả × (𝑓𝑓1 − luận 𝑙𝑙(4) ℎ (11) ) vào phương trình (10), thu 3. Kết Thế phương trình (4) và 𝑚𝑚𝑚𝑚 𝑓𝑓2vào phương trình (10), thu được ∆: 2 và bàn 𝑓𝑓2 − − (11) ∆: (12) Ma trận vi thấu kính (L(11) ) 2 2 Khoảng cách (p): 300 μm 𝑓𝑓2 ) 𝑓𝑓1 (12) 2 ∆= 𝑚𝑚h tính khoảng cách hmn trên vi thấu kính thứ (m×n) tại IS, ta xác định được Kích cỡ: 10×10 mm, dạng vuông ụng phương trình (12)).kiểm tra mô hình lý𝜌𝜌thuyết,trên vi thấu kính thứ (m×n) Khoảng cách giữa các(12)kính 𝑓𝑓12 Thế phương trình và (11)(12) (hình Δ thứ (m×n) 𝑓𝑓2 − 𝑙𝑙 tasử𝜌𝜌𝑚𝑚𝑚𝑚 𝑓𝑓 ) ∆= 2 × (𝑓𝑓laser IS, ℎ dụng độ dịch5). Nguồn 1 − tạiđược− xác định được 𝑚𝑚 được ∆: l1=30 mm (L1 tới BS) Bằng cách tính khoảng cách hmn ta tiến hành mô phỏng trêntại IS, mềm OpticStudio l2=30 mm (L2 tới BS) Để phần ta xác định được h hmn trên vi thấu kính(sử dụng phương trình 𝑚𝑚𝑚𝑚 2 có bước sóng 635 nm, chùm tia có độ phân (12)0,6 thực hiện mô phỏng đề xuất, phù hợp mrad. Ma trận vi 1 − 𝑓𝑓2 − 𝑙𝑙 L2 ℎ 𝑚𝑚𝑚𝑚 𝑓𝑓2 ) hình vuông, kích cỡ 10×10 mm,Các thôngfsố do nhóm 2 × (𝑓𝑓thấu kính − có dạng thấu (12)). (12) kỳ 3. Kết quả ta cáchquang tâm giữa𝑚𝑚𝑚𝑚 vi thấu kính 300 μm. Bảng vớitại kê chi tiết thông số àn luận Nguồn: tiêu cự 2=14,225 (12)). lý thuyết, và các tính mô phỏng các phần vi thấu kính thứ (m×n) Bằng bàn luận tra mô hình mm, khoảng tiến hành khoảng cách hmn trên mềm OpticStudio 1 liệtIS, ta xác định được các lĩnh vực sẵn có của lab. trên độ dịchBằngbước sóngkhoảngthuyết, mn tia có độ phânphỏng (m×n) tại IS, ta xác định được n laser được đầudụng của tra sử vào kiểm Để Δcó các quanghìnhtrong hệ quang. vi thấu kính thứ trên phần mềm OpticStudio (sửcách mô cụ lý cách h ta trên hành mô kỳ 0,6 dụng phương trình chùm tiến tính 635 nm, (12)). i thấu kính (hìnhdịch Nguồnbàn luận mềmdụng cómm, tiêu cự 635 nm, chùm tia có độ phân kỳ 0,6 Lđộ 5). Δ (sử dụng phươngsử OpticStudio sóng f2=14,225 dạng hình vuông, kích trình (12)). uyết, ta tiến hành quả và laser được có mô phỏng trên phần cỡ 10×10 bước 3. Kết 2 sóng 635 nm, tra mô hình độ thuyết, liệttiến hành mô phỏng trên phần mềm f2=14,225 ụng có bước giữa các vikiểmchùm kính66(8)Bảng 1 hìnhkê chi tiết thông 10×10 mm, tiêu cựOpticStudio c quang tâmmrad. Ma trận vibàn luận có 2 cóphân kỳ 0,6vuông, kích cỡ số 9 3. KếtĐể thấu thấu 300 μm. 8.2024 ta quả và kính tia L lý dạng mm, hệkích cỡ 10×10 mm, tiêu cự f2=14,225 kính 300 μm. Bảng 1 liệt kê chi tiết thông số khoảng các quang tâm giữa các vi thấu 5 dạng hình trong 5). Nguồn tra môđược sử thuyết, tabước hành mô phỏngchùmphần mềm phân kỳ 0,6 quang cụ vuông, quang. (hình Để kiểm laser hình lý dụng có tiến sóng 635 nm, trên tia có độ OpticStudio các vi thấu kínhvàoMa Nguồn thấu cụkê chi có dạngcó bước sóngkích cỡ 10×10 mm,có độ phân kỳ 0,6 đầu 300của các quang trong hệ quang. số mrad. 5). trận vi laser kính Lsửtiết thông vuông, 635 nm, chùm tia tiêu cự f2=14,225 (hình μm. Bảng 1 liệtđược 2 dụng hình ệ quang.
  5. Khoa học Tự nhiên /Vật lý; Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ /Kỹ thuật cơ khí, chế tạo máy; Các lĩnh vực khác của khoa học kỹ thuật và công nghệ Hình 6. Mô phỏng vị trí các điểm chấm trên cảm biến tại các vị trí khác của phôi. (A, B, C) Hội tụ phía trước phôi; (D, E, F) Hội tụ trên bề mặt phôi; (G, H, I) Hội tụ phía sau phôi. Hình 6. Mô phỏng vị phỏng vị trí cáctrên cảm biến tại các cảm biến của p Hình 6. Mô trí các điểm chấm điểm chấm trên vị trí khác tại c B, C) Hội tụ phía trướcphía trước phôi; (D,trên bề mặt phôi;trênH, I)mặt ph B, C) Hội tụ số đầu (D, E,=25,436tụ E, =14,225 mm, bề Hội tụ F) Hội (G, mm, f2 F) Hội tụ phôi; Xét vị trí của mặt phẳng phôi nằm tại tiêu diện của thấu Với các thông vào f1 phôi. phôi. 6. Mô phỏng vị trí các điểm chấm trên cảm biến tại các vị trí khác củ Hình L1, chùm tia tới đi qua ma trận vi thấu kính L2, tạo thành l = l1 +C) = 60,000 mm, áp dụng phương trình trên bề mặt phôi; (G, H, I) Hội B, l2 Hội tụ phía trước phôi; (D, E, F) Hội tụ (12) cho giá Với các thông số đầu vào f1=25,436 mm, f2=14,225 mm, l = l1 + l2 = 60,0 các điểm chấm cách nhau 0,3 mm (hình 6D, 6E và 6F). dụng phương trình (12)thông số đầu vào f1=25,436 mm, f2=14,225 m phôi. Với các 646,99 646,99 áp trị ∆ là: áp dụng phương cho giá(12) cho giá trị ∆f2là: trình trị ∆ là: ∆= ∆= Với các thông số đầu vào f1=25,436 mm, =14,225 mm, l = l1 + l2 = 6 −97,578 − 28,45 × Γ Dịch mặt phẳng phôi về phía L1 (Δ>0), khiến chùm tia đi 646,99 −97,578 − 28,45 × Γ áp dụng phương trình (12) cho giá trị ∆ là: ∆= (13) khoảng cách giữa các điểm chấm là 0,3+hmn (hình 6A, 6B Γ = −97,578 − 28,45 × Γ tới L phân kỳ, tạo thành chùm tia có đường kính lớn hơn d, 𝜌𝜌 𝑚𝑚𝑚𝑚 Với Γ = ℎ là hệ số phóng đại, ρmnđại,ρmnmn được tính với M=N=29. Với Γ = 2 là hệ𝜌𝜌số phóng đại, ρmn được tính với M=N=29. ℎ 𝑚𝑚𝑚𝑚 𝑚𝑚𝑚𝑚 𝜌𝜌 𝑚𝑚𝑚𝑚 Với ℎ 𝑚𝑚𝑚𝑚 là hệ số phóng đại, ρ được M=N=29. là hệ số phóng được tính với tính với 𝑚𝑚𝑚𝑚 và 6C). Tương tự, với Δ
  6. Khoa học Tự nhiên /Vật lý; Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ /Kỹ thuật cơ khí, chế tạo máy; Các lĩnh vực khác của khoa học kỹ thuật và công nghệ Bảng 2. Tọa độ và khoảng thay đổi. Hàng Tọa độ điểm chấm Tọa độ các điểm chấm h số tại cột trung tâm ở vị trí 1 tại cột trung tâm ở vị trí 2 1 (0; 4,1704) (0; 4,1528) 0,0176 2 (0; 3,8760) (0; 3,8628) 0,0132 3 (0; 3,5859) (0; 3,5640) 0,0220 4 (0; 3,2915) (0; 3,2695) 0,0220 5 (0; 2,9839) (0; 2,9795) 0,0044 6 (0; 2,6938) (0; 2,6763) 0,0176 7 (0; 2,3994) (0; 2,3862) 0,0132 8 (0; 2,0918) (0; 2,0830) 0,0088 9 (0; 1,7974) (0; 1,7930) 0,0044 10 (0; 1,4941) (0; 1,4897) 0,0044 11 (0; 1,1997) (0; 1,1865) 0,0132 12 (0; 0,8921) (0; 0,8965) -0,0044 13 (0; 0,6021) (0; 0,5933) 0,0088 14 (0; 0,2944) (0; 0,3032) -0,0088 15 (0; 0) (0; 0) 0 16 (0; -0,2944) (0; -0,3032) 0,0088 17 (0; -0,6021) (0; -0,5933) -0,0088 18 (0; -0,8921) (0; -0,8965) 0,0044 19 (0; -1,1997) (0; -1,1865) -0,0132 20 (0; -1,4941) (0; -1,4897) -0,0044 21 (0; -1,8018) (0; -1,7930) -0,0088 22 (0; -2,0918) (0; -2,0830) -0,0088 23 (0; -2,3994) (0; -2,3862) -0,0132 24 (0; -2,6938) (0; -2,6807) -0,0132 25 (0; -2,9839) (0; -2,9795) -0,0044 26 (0; -3,2915) (0; -3,2739) -0,0176 27 (0; -3,5859) (0; -3,5640) -0,0220 Hình 7. Vị trí các điểm chấm với Δ=0 (A) và Δ=-0,1 (B). 28 (0; -3,8804) (0; -3,8628) -0,0176 29 (0; -4,1704) (0; -4,1528) -0,0176 Đầu tiên, điều chỉnh phôi trùng với mặt phẳng tiêu diện của L1 (vị trí 1) và chụp ảnh các điểm chấm; sau đó lại dịch Đơn vị: mm. phôi ra xa -0,1 mm (vị trí 2) và cũng chụp ảnh các điểm Dựa theo quan hệ tuyến tính giữa h và ρ (hình 8), sử dụng chấm. Như vậy, sau hai lần dịch chuyển phôi có hai hình phép hồi quy tuyến tính để tìm hàm quan hệ giữa h=f(ρ). ảnh phân bố cường độ trên cảm biến tại vị trí 1 và 2 (hình 7). Hình 8. Biểu đồ thể hiện quan hệ tuyến tính giữa h và ρ. Không mất tính tổng quát và để đơn giản hóa tính toán, ta h=0,004553ρ (14) có thể khảo sát sự thay đổi các điểm chấm tại cột trung tâm Để xác nhận lại kết quả này, chọn một giá trị ρ bất kỳ, ở đây lấy ρ=2,6 Để xác nhận lại kết quả này, chọn một giá trị ρ bất kỳ, ở kính tại vị trí (11,7)), tính được kết quả Δ=-0,1029, sai khác 2,9% so với mô ở hai vị trí 1 và 2. Sự thay đổi này là h chính là hiệu các tọa đây lấy ρ=2,6832 (vi thấu kính tại vị trí (11,7)), tính được độ tại hai vị trí và được ghi lại trên bảng 2. 4. Kết luận kết quả Δ=-0,1029, sai khác 2,9% so với mô phỏng. Phương pháp được trình bày trong bài báo và mô phỏng trên phần mềm cho thấy, khả năng định vị nhanh điểm hội tụ trên bề mặt phôi. Kết quả thu đ một phương pháp đáng tin cậy với khả năng đo chính xác, có thể đo được kho 66(8) 8.2024 bề11 phôi theo cả hai chiều. Thông qua mô phỏng, ta có thể đánh giá được m mặt khi đưa vào hệ quang thực trong phòng thí nghiệm, với sai khác của hệ mô ph so với tính toán lý thuyết. Hệ thống này đã chứng minh được độ nhạy phát h hội tụ của tia laser trên bề mặt phôi thay đổi. Đồng thời, qua mô phỏng có thể
  7. 0.02 Khoa học Tự nhiên /Vật lý; Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ /Kỹ thuật cơ khí, chế tạo máy; Các lĩnh vực khác của khoa học kỹ thuật và công nghệ 0.015 0.01 h 0.02 0.02 0.005 -0.005 0.015 0.005 0.015 0.015 -0.01 0 0.01 0.02 h 0.010.01 0 -0.005 0.005 0.005 0 0 -0.01 h h -0.005 -0.005 -0.015 -0.01 -0.01 -0.015 -0.02 -0.015 -0.02 -0.02 -4 -3 -2 -1 0 1 -4 -4 -3 -3 -2 -2 -1 -1 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 ρ ρ ρ Hình 8. Biểu đồ thể hiện quan hệ tuyến tính giữa h và ρ. 4. Kết luận [7] C.C. Ho, Y.J. Chang, J.C. Hsu, et al. (2016), “Optical emission monitoring for defocusing laser percussion drilling”, Measurement, 80, pp.251-258, DOI: 10.1016/J. Hệ quang được trình bày trong bài báo và kết quả mô measurement.2015.10.031. phỏng trên phần mềm OpticStudio cho thấy khả năng định [8] D.D. Vallejo, D. Ashkenasi, H.J. Eichler (2013), “Monitoring of focus position vị nhanh điểm hội tụ trên bề mặt phôi. Kết quả thu được during laser processing based on plasma emission”, Phys. Procedia, 41, pp.911-918, chứng minh đây là một phương pháp đáng tin cậy với khả DOI: 10.1016/j.phpro.2013.03.166. năng đo chính xác, có thể đo được khoảng cách tới bề mặt [9] B.X. Cao, P.L. Hoang, S. Ahn, et al. (2018a), “Real-time laser focusing system phôi theo cả hai chiều. Thông qua mô phỏng, ta có thể đánh for high-precision micromachining using diffractive beam sampler and advanced image sensor”, Opt. Lasers Eng., 107, pp.13-20, DOI: 10.1016/j.optlaseng.2018.03.002. giá được mô hình trước khi đưa vào hệ quang thực trong phòng thí nghiệm, với sai khác của hệ mô phỏng chỉ 2,9% [10] S. Ahn, B.X. Cao, P.H. Le, et al. (2017), “Automatic real-time focus control system for laser processing using dynamic focusing optical system”, Optics Express, so với tính toán lý thuyết. Hệ thống này đã chứng minh 25(23), pp.28427-28441, DOI: 10.1364/OE.25.028427. được độ nhạy phát hiện khi điểm hội tụ của tia laser trên bề [11] A. Kacaras, M. Bächle, M. Schwabe, et al. (2019), “Acoustic emission-based mặt phôi thay đổi. Đồng thời, qua mô phỏng có thể đánh characterization of focal position during ultra-short pulse laser ablation”, Procedia giá và kiểm nghiệm mô hình lý thuyết trước khi đưa vào sử CIRP, 81, pp.270-275, DOI: 10.1016/j.procir.2019.03.047. dụng thực tế. [12] Y. Cai, N.H. Cheung (2011), “Photoacoustic monitoring of the mass removed in pulsed laser ablation”, Microchemical Journal, 97(2), pp.109-112, DOI: 10.1016/j. LỜI CẢM ƠN microc.2010.08.001. Nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ Phát triển Khoa [13] B.X. Cao, P.L. Hoang, S. Ahn, et al. (2017), “In-situ real-time focus detection học và Công nghệ Quốc gia (NAFOSTED), mã số 103.03- during laser processing using double-hole masks and advanced image sensor software”, 2020.48. Các tác giả xin chân thành cảm ơn. Sensors, 17(7), DOI: 10.3390/S17071540. [14] B.X. Cao, P.L. Hoang, S. Ahn, et al. (2018b), “Measurement of focal TÀI LIỆU THAM KHẢO length based on laser-beam-spot tracking system using diffractive beam sampler”, [1] D. Daly (2000), Microlens Arrays, 1st Edition, CRC Press, New York, 248pp. Measurement, 122, pp.135-140, DOI: 10.1016/j.measurement.2018.03.011. [2] S. Cai, Y. Sun, H. Chu, et al. (2021), “Microlenses arrays: Fabrication, [15] B.X. Cao, M. Bae, H. Sohn, et al. (2016), “Design and performance of a materials, and applications”, Microsc. Res. Tech., 84(11), pp.2784-2806, DOI: 10.1002/ focus-detection system for use in laser micromachining”, Micromachines, 7(1), DOI: jemt.23818. 10.3390/MI7010002. [3] J. Chen, M. Chen, H. Wu, et al. (2022), “Distortion spot correction and center [16] M. Chen, S. Takahashi, K. Takamasu (2016), “Multi-beam angle sensor for location base on deep neural network and MBAS in measuring large curvature aspheric flatness measurement of mirror using circumferential scan technology”, International optical element”, Optics Express, 30(17), pp.30466-30479, DOI: 10.1364/OE.462482. Journal of Precision Engineering and Manufacturing, 17, pp.1093-1099, DOI: 10.1007/S12541-016-0133-6. [4] Z. Ge, Z. Liu, Y. Huang, et al. (2023), “Analysis and design of a microlens array scanning system based on spherical aberration”, Applied Optics, 62(1), pp.227- [17] C.Y. Jiang, W.S. Lau, T.M. Yue, et al. (1993), “On the maximum depth and 234, DOI: 10.1364/AO.468180. profile of cut in pulsed Nd: YAG laser machining”, CIRP Annals, 42(1), pp.223-226, DOI: 10.1016/S0007-8506(07)62430-5. [5] Y.J. Chang, C.Y. Wang, J.C. Hsu, et al. (2019), “Real-time laser-induced plasma monitoring in percussion pulsed laser material processing”, Measurement, 135, [18] M. Chen, S. Takahashi, K. Takamasu (2015), “Development of high-precision pp.905-912, DOI: 10.1016/j.measurement.2018.12.042. micro-roundness measuring machine using a high-sensitivity and compact multi-beam angle sensor”, Precis. Eng., 42, pp.276-282, DOI: 10.1016/j.precisioneng.2015.05.009. [6] C.C. Ho, J.J. He (2014), “On-line monitoring of laser-drilling process based on coaxial machine vision”, International Journal of Precision Engineering and [19] W.J. Smith (2000), Modern Optical Engineering, 3rd Edition, McGraw-Hill, Manufacturing, 15, pp.671-678, DOI: 10.1007/S12541-014-0386-x. New York, 617pp. 66(8) 8.2024 12
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2428 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
8=>2