深圳易創電子科技有限公司生產的均勻線激光器采用鮑威爾棱鏡，根據客戶需求定制參數（扇角、波長、功率、線寬、工作距離等），產品可靠，抗干擾能力強，是機器視覺、3D掃描和測量、光譜共焦、生物醫療的最佳選擇。
【基礎】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的內容，DOE屬于衍射光學的技術，它們各有優劣。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品，不建議甚至反對用到工業機器視覺領域，特別是3D測量領域。
以下是鮑威爾棱鏡實現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將決定一字線激光的品質。如果您熟悉Zemax，模擬設計一下該屋脊曲線的分布函數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
第一類鬧心事的核心還是在于生成一線的器件品質不匹配，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，其均勻性指標很難達到85%以上，比如容易出現兩端斷線，但這類產品在直線指示如劃線引導等場景，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，但容易出現中央零級光斑，在暗物體上易出現離散斷點，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，才是滿足高端工業需求的不二之選，但一樣會出現兩端亮或兩端暗的情況。加工質量符合設計要求的鮑威爾棱鏡，可以實現對高斯光束整形為一型光束實現95%以上的均勻性，最佳情況可以實現99%的均勻性指標。
出現上述問題的原因取決于鮑威爾棱鏡設計參數與入射光束參數的匹配度，簡單講：假定鮑威爾棱鏡設計入射光斑直徑D=3 mm，如果實際入射光束直徑R=為3.2 mm，那么就會出現兩端暗，如果實際入射光斑為2.8 mm，則會出現兩端亮，偏差越大，這種不勻程度越大。如下圖是調試中，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“你們如何保證入射光斑直徑和鮑威爾棱鏡匹配”？問得專業，答得專業，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光
- 安裝調試時今天是好的，第二天就壞了
- 放到客戶現場，過幾天就壞了
- 隨著時間，逐漸變
原因非常簡單：電流過閾值導致LD被擊穿或LD長期處于規格書中Max上限值工作。網上一搜一大把的驅動電路原理圖，可以用，但魔鬼隱藏于細節。
出現這種情況的情形包括：電路設計有問題，無ESD保護或使用了不恰當的電容器件。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計電路，有PWM信號調節存在過沖電流、剛上電瞬間峰值電流尖刺、外接地電流泄露等各種問題，甚至有些驅動板針對A廠LD很穩定，B廠LD就容易出現問題。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，但機器視覺領域總是要外接控制卡與相機同步，這樣就會暴露出這類產品的局限性。
怎么解決和避免這類事情？做好防靜電措施，安裝調試環境必須良好接地、人員帶靜電環操作、增加釋放靜電裝置，可以有效避免安裝調試中的問題。同時，選擇合理的設計也非常關鍵，最為核心的是器件標準必須采用工業級標準的元器件，任何一個小器件的品質不過關都會導致設計品質失效。檢測上，激光器模組通過ESD4KV靜電測試、電壓浪涌檢測等環節非常重要，這需要廠家設計與組裝工藝的共同打磨，缺乏設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，選擇專業的工業機器視覺激光器廠家。從廠家角度則必須抓緊檢討設計、測試出隱患，通過高強度的測試驗證來查找出設計缺陷，包括電路和結構體。因為用戶場景千奇百怪，唯一能做的事情就是不斷積累經驗快速迭代提高品質。
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？
這類事情純屬經驗不足，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，核心因素還是應用場景和相機配置，這兩個因素決定了應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的偏差可以維持在5%之內、均勻性95%以上、直線度不超過千分之一，加上品牌溢價，本質是花錢買安心，花錢用別人的長處來增加自己產品的競爭力。撇開品牌溢價，上千元的激光器，其性能指標絕對要比幾百的激光器要高出不少，因此，脫離性能指標的討論價格，就是鬧心根源。
