为什么照明卤素灯要倾斜放置

光芒万丈的我xjj

最近看到一套照明设计中，光源是沿着垂向倾斜放置的，光源是卤素灯。光路应该是耦合光路，最后光源聚焦在光纤端面。
光路如图，倾斜放置的设计目的是什么有人知道吗？求助。

宿命233

是为了提高后端光纤的耦合效率吧

光芒万丈的我xjj

宿命233 发表于 2025-4-3 16:21
是为了提高后端光纤的耦合效率吧

这个从何说起，不倾斜耦合效率应该更高，更多的光进入光纤。
是不是为了避免灯丝的像成像在光纤端面上，但就算光纤端面有像，后端科勒一下，那灯丝的像也不会在样品上的。

宿命233

光纤的入口也许也是倾斜的呢。至于你说的为了避免灯丝鬼像那直接科勒结构不就好了么，何必多次一举先倾斜呢。你看的那个论文上没有解释下么

光芒万丈的我xjj

宿命233 发表于 2025-4-3 17:06
光纤的入口也许也是倾斜的呢。至于你说的为了避免灯丝鬼像那直接科勒结构不就好了么，何必多次一举先倾斜呢 ...

是的，灯泡是斜的不影响光轴角度吧，就是灯泡的摆放角度和后续透镜等光学元件的光轴角度是有大概30度的夹角。不是论文，是一套商用设备里面看见的。

yjcao

为了结构方便？或者卤素灯泡前方有遮挡？
卤素灯灯丝的发光强度各个方向相等，不管怎么放，效率不会变

光芒万丈的我xjj

yjcao 发表于 2025-4-7 16:57
为了结构方便？或者卤素灯泡前方有遮挡？
卤素灯灯丝的发光强度各个方向相等，不管怎么放，效率不会变 ...

没有阻挡和干涉的结构哎

mkgsKAmollm

这段时间工作也碰到卤素灯耦合到光纤的问题，常见带反光碗的卤素灯难以聚焦。看到上面的图是不是原作者想在卤素灯周围设置多组耦合光学系统，形成一圈，充分利用光源，多条光纤再合束。我不确定这种偏角度的放置方式，能不能有效耦合到多模光纤。

左岸

1.减少球差 (Spherical Aberration)
即使是完美的球面透镜，边缘的光线也会比中心的光线折射得更厉害，导致它们无法汇聚到同一个焦点上。对于卤素灯这样的大光源，这个问题会更严重。
让光源离轴倾斜入射，可以有效地避免使用透镜边缘像差最严重的区域，更多地利用透镜中心像差较小的区域，从而改善聚焦质量。
2.消除 彗差 (Coma Aberration)
彗差是离轴点光源（即不在光轴上的点）通过透镜后产生的一种像差，其光斑形状像一个拖着尾巴的彗星。
如果卤素灯正对着光轴，其灯丝上每一个点（都可以看作一个离轴点源）都会产生一个彗星状的光斑，所有这些光斑叠加在一起，会使得最终焦点成为一个非常模糊、能量分散的光斑。
关键点来了：光学系统中有一个特殊的点叫做 “彗差节点” 或 “弧矢焦点”。当光源以特定的角度倾斜放置时，其发出的光束可以满足正弦条件 (Sine Condition)，从而理论上完全消除彗差。
这种专门为消除彗差而设计的照明方式被称为 “临界照明” 或 “科勒照明”的变体。在这种设计中，将光源成像在透镜的入瞳处，并且通过倾斜入射，可以确保即使是大面积的光源，也能在像平面上形成一个清晰、均匀的照明光斑。

最终目的就是增加耦合效率，倾斜放置还可以减少杂散光。以上deepseek回复的。

光芒万丈的我xjj

mkgsKAmollm 发表于 2025-8-25 21:39
这段时间工作也碰到卤素灯耦合到光纤的问题，常见带反光碗的卤素灯难以聚焦。看到上面的图是不是原作者想在 ...

这个最后耦合进的是单根的粗光纤。纤芯有几百微米.