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# 索引目錄 |
1. 安裝前的準(zhǔn)備 | |
2. 到貨拆箱配件清單 | |
3. 安裝和驗(yàn)收方法 | |
4. 使用說明 | |
5. 用于激光加工的光路搭建示例 | |
6. Trouble shooting 常見故障排除 | |
7. 質(zhì)保和維修 |
之后將USB線接到計(jì)算機(jī)的USB接口上,X15213打開電源開關(guān)之后,計(jì)算機(jī)可以識(shí)別到USB。 |
1.1 計(jì)算機(jī)及配件準(zhǔn)備 |
空間光調(diào)制器(SLM)是被計(jì)算機(jī)識(shí)別為一臺(tái)普通顯示器來控制的,計(jì)算機(jī)將相位"顯示"到SLM上(所顯示的圖片每一個(gè)像素的灰度值[一般為0~255]對(duì)應(yīng)著相應(yīng)液晶單元的相位調(diào)制值[0~2π]), 所以需要計(jì)算機(jī)除了連接顯示器的接口之外,還有空余的DVI視頻接口。 |
產(chǎn)品設(shè)計(jì)的接口是DVI接口,建議使用原裝顯卡帶DVI接口的臺(tái)式機(jī)。也可以轉(zhuǎn)接為其他接口,(但是由于其他接口沒有鎖緊裝置,可能會(huì)導(dǎo)致連接不穩(wěn)定,碰到接線時(shí)有小概率斷開連接導(dǎo)致儀器重啟)。 |
計(jì)算機(jī)常見的視頻接口類型有DVI、HDMI和VGA. 選項(xiàng)一:帶有DVI接口的計(jì)算機(jī)可以直接使用; 選項(xiàng)二: 對(duì)于帶有HDMI接口的計(jì)算機(jī),需要配備一個(gè)HDMI轉(zhuǎn)DVI的轉(zhuǎn)接頭;而VGA不是數(shù)字傳輸方式,是模擬傳輸方式,所以使用VGA接口和相關(guān)轉(zhuǎn)接頭,SLM會(huì)不工作。 選項(xiàng)三:如果計(jì)算機(jī)上只有VGA接口,可以配備一個(gè)支持DVI接口的外接顯卡,插在計(jì)算機(jī)的USB口上。(聯(lián)系工程師獲取推薦型號(hào)) |
1.2 光路準(zhǔn)備 |
1.2.1 對(duì)于簡(jiǎn)單驗(yàn)收SLM,暫時(shí)沒有使用計(jì)劃的用戶,可以不用準(zhǔn)備光路 |
1.2.2 對(duì)于想要簡(jiǎn)單搭建光路測(cè)試儀器調(diào)制效果或者學(xué)習(xí)儀器使用方法的用戶,可以準(zhǔn)備簡(jiǎn)單的光路,所需元件有——一臺(tái)激光器、擴(kuò)束裝置(例如透鏡組,將光斑大小擴(kuò)束到所需調(diào)制的大小且滿足SLM光強(qiáng)閾值的大小)、偏振調(diào)節(jié)裝置、激光觀察卡或相機(jī)(可見光波段根據(jù)實(shí)際情況可以用光屏代替)。 |
1.2.3 對(duì)于有明確測(cè)試目的和內(nèi)容的客戶,請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)搭建好SLM的前置光路,準(zhǔn)備好所需元件,做好實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。 |
1.3 注意事項(xiàng) |
1.3.1 通用注意事項(xiàng) |
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1.3.2 光強(qiáng)注意事項(xiàng) |
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具體型號(hào)的閾值參數(shù)請(qǐng)見: |
您也可以將您的激光器波長、平均功率、重復(fù)頻率、脈寬、單脈沖能量等參數(shù)(也可直接發(fā)送datasheet)發(fā)送至qx@hamamatsu.com.cn咨詢。 |
1.3.3 水冷型號(hào)注意事項(xiàng) |
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3.1 硬件安裝方法 |
a. 在安裝過程請(qǐng)保持窗口上的保護(hù)貼紙完好,在不使用的時(shí)候及時(shí)將保護(hù)貼紙貼好。 |
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b. 在接線前確保控制器開關(guān)關(guān)閉。 |
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c. 按照?qǐng)D示連接接線(各插口均為防呆設(shè)計(jì),確保用戶不會(huì)接錯(cuò)),USB 和 DVI 兩種方式 任選其一,DVI 接口所對(duì)應(yīng)軟件功能較多,USB 接口液晶刷新速度較快(USB 線不隨貨提 供,為選配)。 |
連接 LCOS 頭和控制器的 FPC 線時(shí),將寫有"RELAY BOARD"的一面朝上,接入轉(zhuǎn)接板, 如下圖。將 FPC 線推到底,然后按下黑色翻蓋將其鎖緊。 |
如果 FPC 線沒有正常連接,設(shè)備可能不能正常工作,例如下圖非正常連接情況。 |
接好后,請(qǐng)蓋上轉(zhuǎn)接板上的蓋子,否則周邊的設(shè)備可能會(huì)受到電磁影響。 |
d. LCOS 頭的支桿安裝方法。 |
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LCOS 頭配有一個(gè) L 型底座,底座下面配有 M6 的螺孔,可以安裝 M6 光學(xué)支桿。 |
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3.2 (僅適用于水冷型號(hào) R/L 系列)水冷管的安裝方法(共 3 頁,非水冷用戶可跳過) |
參數(shù) | 要求 |
水壓 | 小于 0.3MPa (儲(chǔ)存時(shí)請(qǐng)將水排凈并保持 0℃以上) |
水溫 | 建議25℃左右 |
水質(zhì) | 軟水(去離子水除外) |
流速 | 大于 0.5L/min |
水冷管 | 外徑φ6mm 內(nèi)徑φ4mm(建議型號(hào) SMC 公司的 TU604 系列) |
凝結(jié) | 過高的環(huán)境溫度或濕度可能會(huì)使機(jī)身上產(chǎn)生水霧凝結(jié),請(qǐng)參考下 圖來避免凝結(jié)。 |
a. 如上圖所示為 R 型號(hào)(L 型號(hào)同理),連接水冷管前請(qǐng)確認(rèn)水冷機(jī)和 SLM 均處于關(guān) 閉狀態(tài),操作時(shí)請(qǐng)小心防止水潑濺到儀器上。將 LCOS 頭放置在平穩(wěn)的操作臺(tái)上,將水 冷管插入 LCOS 頭上的水冷管接頭上,并確認(rèn)連接緊密,水冷管已經(jīng)推到底 |
b. 打開水冷系統(tǒng),確認(rèn)水循環(huán)正常并且無漏水 |
b. 在接線前確保控制器開關(guān)關(guān)閉。 |
c. 確認(rèn)水流狀態(tài),連接 SLM 并開機(jī),保持流速大于 0.5L/min. |
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d. 使用完畢后,關(guān)掉 SLM 及水冷機(jī),以及一切相關(guān)儀器。 |
e. 確保循環(huán)水已經(jīng)停止,斷開水冷機(jī)與水冷管的連接。 |
f. 向一個(gè)水冷管內(nèi)充氣,直至另一個(gè)水冷管沒有水流出為止,排空 LCOS 頭水冷系統(tǒng)中 的水。 |
g. 將 LCOS 頭拆下,放置在平穩(wěn)的操作臺(tái)上,按下水冷管接頭上的密封圈,取下水冷 管。 |
h. 如果需要長時(shí)間儲(chǔ)存,請(qǐng)將水排空,待儀器干燥后方可儲(chǔ)存。 |
i. 水冷型號(hào) LCOS 頭的 L 型底座尺寸如圖。 |
j. 如果要使用底座上的安裝孔,需要先將帶水冷熱沉的 LCOS 頭拆掉。使用螺絲刀 擰掉 LCOS 頭背面的緊固螺絲。將帶水冷熱沉的 LCOS 頭從 L 型底座上拿掉,將 L 型底 座固定在光學(xué)平臺(tái)上,用干布擦拭 L 型底座的表面,使用緊固螺絲將 LCOS 頭裝到 L 型 底座上。 |
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3.3 軟件安裝方法 |
3.3.1 設(shè)置第二顯示器 |
a. LCOS-SLM 正確連接之后,會(huì)被計(jì)算機(jī)識(shí)別為一臺(tái)顯示器,所以需要對(duì)其進(jìn)行相 關(guān)參數(shù)的顯示設(shè)置,如果計(jì)算機(jī)原來有一臺(tái)顯示器,則 SLM 被識(shí)別為"第二顯示器 (2nd monitor)". 將參數(shù)按照下表設(shè)置。 |
*有的計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)識(shí)別這些參數(shù),并將其顯示為"不可修改(灰色)",此時(shí)只需確認(rèn),無需設(shè)置。 |
b. 設(shè)置第二顯示器完成之后,打開控制器上的開關(guān)。 |
c. 請(qǐng)等待約20秒后, power電源指示燈常亮,LED指示燈熄滅,此時(shí)儀器處于預(yù)熱狀態(tài),可以使用,但是精確度不穩(wěn)定。 |
d.儀器會(huì)預(yù)熱10分鐘,預(yù)熱后可進(jìn)行高精度調(diào)制。 |
3.2.2.1 LCOS control v3.0軟件 |
a. 軟件安裝 |
光盤中可以看到軟件說明書"K51-B60175_LCOS-SLM Software_Manual.pdf"供參考。 |
首先進(jìn)行軟件的安裝,打開"Installer"文件夾。 |
打開安裝程序"install.exe" |
點(diǎn)擊確定之后等待安裝程序初始化。 |
選擇安裝位置 |
安裝過程需要等待幾分鐘,安裝完成后點(diǎn)擊"Finish",此時(shí)完成了LabVIEW Runtime的安裝,"LCOS-SLM Control software"和"LCOS-SLM USB Control software"均可正常使用,另外"LCOS-SLM Control software Sample source code"文件夾中提供LabVIEW和Python兩種開發(fā)例程。 |
b. 打開軟件后,界面如下: |
首先將波長設(shè)置為入射LCOS的激光中心波長,correction是否開啟請(qǐng)參考下面說明,然后確認(rèn)LUT開啟。 |
Wavefront correction 功能是針對(duì)SLM本身的表面平整度進(jìn)行的矯正,LCOS的表面平整度是通過測(cè)量有效區(qū)域內(nèi)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)之間的差值(最大偏移量),取PV(峰-谷)值的rms. 然后針對(duì)不同的波長繪制出一張correction map圖片,在出廠時(shí)隨設(shè)備一起提供給客戶,包括了參數(shù)內(nèi)所有波長的對(duì)應(yīng)矯正圖。(測(cè)量方法詳詢qx@hamamatsu.com.cn.) 使LCOS在原有高精度的調(diào)制基礎(chǔ)上,消除儀器本身的最后一點(diǎn)誤差。因?yàn)闉I松LCOS自身的調(diào)制精度和穩(wěn)定性非常高,所以這個(gè)矯正在大部分應(yīng)用中(如CGH相關(guān)應(yīng)用)不需要添加,也有一部分用戶(如某些OAM應(yīng)用)需要添加LCOS本身的波前矯正以消除其影響。 |
軟件中還可以對(duì)Wavefront correction進(jìn)行Offset設(shè)置,目的是將0到2π的突變位置(相位圖0和255交界的位置)移動(dòng)到影響最小的位置,例如當(dāng)突變位置在激光照射范圍內(nèi)時(shí),或在校正圖案的中心附近時(shí)。 |
c. 之后您就可以使用軟件的全部功能了。使用方法可以參考文件中的軟件說明書"K51-B60175_LCOS-SLM Software_Manual.pdf". 也可以直接在軟件中探索。 |
d. Add mask功能暫不支持x-shift, y-shift和rotation, 請(qǐng)使用(http://share.hamamatsu.com.cn/documentDetail/1855.html)中的方法對(duì)加載的相位圖進(jìn)行這類操作。 |
3.4 驗(yàn)收方法(無光路) |
a. 完成上述軟硬件安裝后,雙擊打開軟件,將 correction和LUT關(guān)閉(此時(shí)觀察效果最明顯),如圖。 |
b. 加載LG Beam任意參數(shù),例如下圖。 |
c. 轉(zhuǎn)動(dòng)SLM到一個(gè)合適的觀察角度,可以觀察到液晶的排列顯示出圖片中的圖案,證明儀器正常工作。 |
3.5驗(yàn)收方法(CGH加簡(jiǎn)單光路) |
a. 按上圖所示搭建簡(jiǎn)單光路,注意光強(qiáng)閾值,完成軟硬件安裝,關(guān)閉Correction(CGH應(yīng)用中關(guān)閉波前矯正光斑更清晰),打開LUT,設(shè)置LUT波長。確認(rèn)Additional phase中所有選項(xiàng)關(guān)閉。 |
b. 點(diǎn)擊Target image address for CGH右側(cè)的按鈕,在彈出的窗口中找到軟件安裝包文件夾中"LCOS-SLM_Control_software_xxxx(SN號(hào))"的子文件夾"Image sample", 選中第一張圖片"HPK",點(diǎn)擊確定。 |
c. 設(shè)置Repetition數(shù)值(Repetition是指IFTA迭代次數(shù),數(shù)值越大計(jì)算時(shí)間越長,對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)存要求越高。),點(diǎn)擊Calculate CGH,等待進(jìn)度條走完。 |
d. 點(diǎn)擊Fresnel Lens. 設(shè)置Fresnel Focus/mm為+500. (聚焦為正值,發(fā)散為負(fù)值)將Fresnel Lens OFF/ON開關(guān)打開。 |
e. 此時(shí)在距離SLM大概500mm的位置,就可以看到清晰的HPK圖像了。這步證明SLM工作沒有問題,就可以完成驗(yàn)收了。如果光斑HPK字樣不清晰,請(qǐng)參考文末"常見故障排除"最后一條關(guān)于LUT的調(diào)節(jié)。 |
4.1 光路搭建注意事項(xiàng) |
·入射SLM的光為平行光,入射角小于10° |
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·建議準(zhǔn)直后入射SLM,同時(shí)使光斑擴(kuò)束,盡量充滿SLM窗口。 |
(使光斑充滿SLM窗口的目的是充分利用更多的液晶單元,提高分辨率,但如果應(yīng)用需要,在不超過光強(qiáng)閾值的情況下也可不充滿SLM窗口,例如光斑直徑φ2mm;或者超出SLM窗口在SLM前用光闌過濾,若不使用光闌,被SLM窗口外的機(jī)械部分反射的光可能會(huì)造成雜散光干擾。) |
4.1.1 正入射光路 |
沿法線方向入射是可以通過光路實(shí)現(xiàn)的,但是需要使用分光器件(Beamsplitter)和偏振器件,而這些器件的加入會(huì)導(dǎo)致光路更復(fù)雜,同時(shí)造成大量的光能損失。 |
4.1.2角度入射光路 |
SLM為反射式,這樣我們?cè)谠O(shè)計(jì)光路的時(shí)候,通常使入射光和反射光(調(diào)制后的光)接近,但是稍微偏離法線(角度建議小于10°) 。 |
注意,持續(xù)時(shí)間Duration time/msec表示從PC上發(fā)送幀切換命令到執(zhí)行下一個(gè)命令循環(huán)的等待時(shí)間。 根據(jù)PC的狀態(tài),可能會(huì)發(fā)生幾毫秒的時(shí)滯。 |
在設(shè)計(jì)加工光路時(shí),需要將SLM成像到光學(xué)系統(tǒng)的加工平面上,通常是成像到聚焦物鏡的瞳面上。由于SLM加載到加工光束上的相位/振幅分布會(huì)產(chǎn)生衍射,光束輪廓(作為傳播距離的函數(shù))就會(huì)產(chǎn)生畸變。因此需要使用4f系統(tǒng)在瞳面處真實(shí)重現(xiàn)SLM調(diào)制的相位和振幅。 |
6.1 控制箱上LED7燈閃爍 |
該現(xiàn)象說明儀器處于DVI模式且沒有DVI信號(hào)輸入,請(qǐng)檢查以下幾項(xiàng)。 |
a. 確認(rèn)DVI線(DVI-DVI, DVI-HDMI, 或DVI-USB)正確連接,并重新插拔DVI線。 |
b. 確認(rèn)第二顯示器設(shè)置正確,計(jì)算機(jī)處于投影儀擴(kuò)展模式,計(jì)算機(jī)未待機(jī)。 |
c. 某些計(jì)算機(jī)型號(hào)或顯卡型號(hào)可能不支持,可以更換DVI-USB外接顯卡嘗試(某些品牌外接顯卡需要安裝驅(qū)動(dòng),詳詢USB顯卡商家)。 |
d. 由于Windows系統(tǒng)的顯示設(shè)置,導(dǎo)致無法正確發(fā)送DVI信號(hào)給SLM,設(shè)置顯卡選項(xiàng)為"保持縮放比",如下圖。 |
6.2 無法正確對(duì)光進(jìn)行調(diào)制 |
a. 檢查光路是否符合安裝說明中的要求,偏振方向是否和液晶同向(一般為水平方向)。 |
b. 檢查軟件是否安裝了儀器包裝內(nèi)光盤里的軟件版本,如果是其他地方獲取的軟件,將導(dǎo)致調(diào)制不準(zhǔn)確,需要校準(zhǔn),詳情咨詢?yōu)I松技術(shù)人員。 |
c. 檢查波長設(shè)置是否正確。 |
d. 檢查相位圖是否進(jìn)行波長相關(guān)的校準(zhǔn),包括儀器波前矯正及LUT矯正,如果使用光盤中的軟件,按照軟件使用說明操作即可,如果使用其他軟件,請(qǐng)咨詢?yōu)I松技術(shù)人員。 |
6.3 計(jì)算機(jī)檢測(cè)不到第二顯示器 |
a. 如果是臺(tái)式機(jī),檢查是否將儀器接在了正常工作的DVI接口上,如果是將其他接口(如VGA,HDMI)轉(zhuǎn)換成DVI接口的,因適配性的原因有可能不可用,建議更換有DVI接口的主機(jī);如果是筆記本,檢查DVI-USB轉(zhuǎn)換器是否損壞,檢查轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動(dòng)是否正常安裝,如果不行,更換有DVI接口的臺(tái)式機(jī)。 |
b. 檢查儀器是否開機(jī),是否連接正確。 |
6.4 液晶一半正常,一半亂碼或不顯示 |
FPC線沒有插緊,請(qǐng)關(guān)機(jī)后重新連接FPC線和轉(zhuǎn)接板,并蓋上轉(zhuǎn)接板蓋子。 |
6.5 inspection sheet 中的LUT值不正確 |
在DVI連接情況下,可能會(huì)由于計(jì)算機(jī)的護(hù)眼模式對(duì)視頻信號(hào)的調(diào)整,導(dǎo)致LUT值不準(zhǔn)確。記下現(xiàn)在的LUT值。 |
此時(shí)可以通過LG beam功能來判斷LUT值是否正確,調(diào)節(jié)LUT為手動(dòng)模式。 |
嘗試不同的LUT值直到找到最優(yōu)值,看是否和剛才記下的值一樣。例如使用一張白紙來觀察調(diào)制后的532nm光斑,p=4時(shí)下圖左為LUT值最優(yōu),圖右為LUT值偏差較大。 |
如果偏差值較大,請(qǐng)關(guān)閉電腦管家類軟件的護(hù)眼模式,并校準(zhǔn)顯示器顏色(例如下圖一直點(diǎn)下一步)。 |
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