小小一片匀化片竟让三千米引领两个行业

——均匀、可控、高透光率的红外激光匀化技术

由于激光是高相干性的光源，其光斑是一种由多个光丝组成的非均匀性的光斑，如果用此原始光斑进行照明，被照明面上将会产生明暗相间的侧模条纹，会严重影响照明效果，所以激光并不适合直接应用于照明。

激光散斑现象效果

在早期，使用激光匀化片是最常用、最低成本的解决方法。它是用磨砂玻璃作为散射体（含面散射体和体散射体）对激光器的横模模式进行混模，混模后产生的光斑将是一种带有激光散斑的均匀光斑，其照明的效果仍存在大量的明暗相间的颗粒状斑点叠加在图像上，无法达到理想的照明效果。后来，又加上一个电机使磨砂玻璃按照一定的速度匀速旋转，以实现更好的匀化效果。这种激光匀化技术被厂家称为时间积分匀化技术，还有一些诸如BRP激光匀化技术、微积分激光匀化技术、高斯分布激光匀化技术等实质上大同小异，只是叫法不一而已。

3KM-Calculus激光匀化技术效果

其实不管是哪种激光匀化技术，其目的就是消除激光光斑，得到良好的照明效果。对于安防监控设备商来说， 他们最关心的是匀化的效果、匀化后的透光率、匀化设备成本、匀化技术及匀化效果的稳定性与可控性。而这4点，恰好是红外激光匀化技术的关键点及难点。

一般来说，磨砂玻璃的光斑消除效果和它的透光率是一组负相关关系，透光率越高的磨砂玻璃，对激光光斑的匀化效果就会越差。

因为，磨砂玻璃的厚薄、磨砂程度决定了其透光率。在一定的范围内，磨砂玻璃的厚度越厚，对激光的混模效果越好，光斑越均匀，但其透光率就越低。相反，磨砂玻璃厚度越薄，磨砂程度越小，其透光率就越高，但对激光光斑消除效果越差，光斑的均匀性就越低。

目前，磨砂玻璃行业的市场应用对磨砂工艺精度、均匀度、透光率几项都没有明确的要求，虽偶有企业将磨砂玻璃应用于激光的散射，但要求都不高，肉眼看上去差不多就可以了。由于缺乏大批量的高端光学应用市场需求，磨砂玻璃制作工艺并未实质性进入高精专要求的光学应用行业，整个行业也只停留在遮光、外型、图案设计等的装饰工程应用需求层面。工艺技术发展落后，导致了机械磨砂、喷砂和化学腐蚀等几种主要制作工艺的磨砂均匀度、透光率的一致性与精准度都不可控，不同的人员、批次、大小、多少、温度等任何一个工艺流程因素改变都可能导致磨砂玻璃的透光率不同。而且，即使透过同一块磨砂玻璃，不同波长、不同功率的激光所产生的光斑效果也不同。

正是这些原因，磨砂玻璃制作工艺看似非常简单，但如要确保2片磨砂玻璃的透光率一致，就如同要连续买中2期彩票头奖一样的概率。为此，磨砂工艺控制才是激光匀化技术最难把控的关键点。然而，磨砂玻璃制作的不可控性必然导致生产成本的增加，直接影响红外激光灯的批量生产与整体品质控制，甚至让红外激光灯生产厂家陷于非常被动的局面。

磨砂玻璃主要市场应用在装饰工程

为突破这一技术难关，变被动为主动。三千米研发人员拜访了多家专业的磨砂玻璃工艺厂家、光学玻璃生产厂家及资深的光学设计研究团队，邀请多名磨砂工艺师傅、光学设计专家共同研讨低成本的可控的红外激光匀化技术解决方案。直至今年6月，终于成功研发出效果均匀、技术可控、透光率可高达98%以上的红外激光匀化系列技术方案。不但成为了首家自主研发红外激光匀化技术并生产匀化片的红外激光灯生产厂家，而且，还将引领磨砂玻璃制作工艺真正进入高精专的光学应用领域。

由于是公司自主研发，因此以“三千米”的品牌来将它命名为3KM-Calculus红外激光匀化技术。

此技术原理是将激光器发出的光束聚焦到特制的柱形镜强散射面上，利用散射面的强散射作用及散射面后的透镜系统的PSF函数相配合来消除半导体激光器的横模模式。再采用空间积分和面散射相结合将激光器光源变成若干个光源，利用光学积分器完成互不相关的激光束产生的散斑场的叠加，实现减弱、消除散斑的明暗对比，最终完全消除散斑对监控系统的影响。

3KM-Calculus红外激光匀化技术由于匀化效果良好且透光率高，不但直接推动三千米红外激光灯出光率的提升，还催生了出光率达90%以上的更优良的新产品方案。而它最重要的价值是实现了利用标准的数据参数值来控制磨砂玻璃工艺流程与它的光学设计效果，使得磨砂玻璃的透光率、均匀度与一致性成为完全可控，可为不同类型的红外激光照明模组提供不同透光率的红外激光匀化片，还可进行数字化批量生产，提升了生产效率，更利于红外激光灯的全面品控管理。