擴束角之量測

圖2(a)為雷射二極體光束投影在CCD晶片上的情形，而θ1、θ2 表示我們所要量測的兩個擴束角，而圖2(b)為我們在電腦螢幕上所看到的雷射光束影像，接下來我們所要做的，便是如何利用電腦螢幕上的影像(圖2(b))求出實際的擴束角(圖2(a))。

圖2 雷射二極體擴束角量測示意圖

　　首先我們需要找出在螢幕上的半導體雷射光束的中心，因為雷射光束成對稱形狀，因此我們求該影像的重心，此重心應該是影像的中心，記錄該點座標為C，接下來往上掃描讀取灰度值，並利用讀取到的灰度值判斷掃描到的區域是否是背景，如果是背景的話，記錄該點在電腦螢幕上的座標為U，同理往右掃描直至背景，記錄該點在螢幕座標為L。

　　有了CL和CU的距離後，我們希望利用這兩個數值求得雷射二極體光束在CCD鏡片上的影像中之距離C’U’ 和C’L’。CL和C’L’之間的關係為

....................(1)

其中 lx為螢幕橫軸掃描點總點數，lx’為CCD鏡片的水平長度。

同理

....................(2)

其中 ly為螢幕縱軸總點數，ly’為CCD鏡片的垂直長度。

而雷射半導體和CCD鏡片間的距離d可以事先求得，所以擴束角

....................(3)

....................(4)

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