55、光学扫描振镜与共振扫描仪：原理、应用与发展

光学扫描振镜与共振扫描仪：原理、应用与发展

在当今的科技领域，光学扫描技术在众多领域发挥着至关重要的作用。本文将深入探讨光学扫描振镜和共振扫描仪的相关知识，包括其原理、不同配置、驱动放大器以及具体应用等方面。

1. 光学扫描的几何原理与配置

在光学扫描系统中，不同的镜子配置会影响光束的传播和扫描效果。

1.1 双镜系统中的光束平移计算

在一些光学系统中，当镜子旋转时，光束会在镜子上产生平移。例如，当镜子 X 旋转时，我们可以推导光束在镜子 Y 上的平移量。通过一系列的几何角度关系推导：
- 已知(\angle NOA + \angle NAO=\frac{\pi}{2})，且(\angle NAO = \frac{\pi}{4}-\alpha)。
- 因为(\angle APD)和(\angle \alpha EO’)两边都垂直，所以(\angle APD = \angle \alpha EO’ = 2\alpha)。
- 在直角三角形(PAD)中，(\angle NAD = \pi - \angle APD = \pi - 2\alpha = 2\angle NAO)，又因为(\angle NAD = \angle NAO + \angle OAD = 2\angle NAO)，所以(\angle NAO = \angle OAD)。由此可知直角三角形(ONA)和(ODA)三个角相等且有一条公共边，它们全等，即(ON = OD)，点(D)在以(O)为圆心且过点(N)和(B)的圆上。
- 考虑三角形(OCD)，光束在镜子(Y)上的平移量(BC)（用(d)表示）与半径(r)的关系为(d = r(\frac{1}{\co