Методика светоэнергетического расчета лазерного фотовыводного устройства

Светоэнергетический расчет проводится для определения мощности лазерного излучения, необходимой для работы сканирующего устройства. При определении мощности лазера следует учитывать линейную скорость сканирования изображения и параметры оптической системы, которые характеризуют световые потери на отражение на преломляющих поверхностях, на поглощение и рассеяние внутри массы стекла.

Расчет мощности P лазерного излучения, необходимого для записи фотографического изображения с оптической плотностью , можно выполнить в следующем порядке.

Аналитически или по характеристике кривой использования фотоматериала для оптической плотности находится соответствующая ей экспозиция H. С учетом спектральной чувствительности фотоматериала получим требуемую экспозицию:

,

где H – номинальная экспозиция, а K() – коэффициент спектральной чувствительности фотоматериала к длине волны типа лазера.

Чтобы получить такую экспозицию, необходимо создать освещенность (лк) фотоматериала:

,

где - время экспонирования, с.

Время экспонирования определяется как время пробега лазерным лучом расстояния, равного диаметру светового пятна d (мм), т.е. величине, обратной разрешению ():

Время экспонирования одной точки равно:

; Для создания такой освещенности в световом пятне площадью нужен световой поток в светотехнических единицах (лм):

; где S – площадь светового пятна, . Через механический эквивалент света A можно перейти к световому потоку в энергетических единицах:

,

где A – механический эквивалент света, равный 0,001466 Вт/лм.

Для расчета необходимой мощности лазерного излучения следует также учесть оптические потери при прохождении луча через различные линзы и зеркала. Для этого используются значения коэффициентов отражения и пропускания телескопической системы, фокусирующей системы (объектива), поворотных зеркал, а также светоделительного элемента системы синхронизации записи. Поэтому в формулу для расчета мощности излучения подставляются коэффициенты отражения и пропускания тех оптических элементов, которые используются в данной схеме.

Коэффициенты отражения и пропускания оптических элементов:

телескопической системы - ; фокусирующие системы - ; зеркал - ; светоделительного элемента - . Зная требуемую мощность лазера , можно выбрать выпускаемый промышленностью лазер с выходной мощностью , близкой к требуемой.при этом необходимо выполнение условия . Если , то равенства выходной и требуемой мощности можно добиться, подобрав светоделительный элемент с большим коэффициентом поглощения или использовав светофильтр.