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微型轉向鏡收光模擬器
輸入雷射波長、快慢軸發散角、submount 高度與出光距離，即時估算 45° 轉向鏡的收光效率並比較金／鋁鏡。
收光效率 = 幾何收光率 × 鏡面反射率。先用數字判斷光錐是否落入鏡面，再把封裝餘裕帶進工程評估。
START CALCULATING
開始計算
預設採標稱幾何 H 460、s 160、W 250 µm；結果未納入製造公差。
正在載入收光模擬器…
METHOD
收光效率怎麼算
45° 反射面有上下兩個接受邊界。工具先把雷射角度分布對可入射範圍積分，再乘上對應波長、材質與偏振的鏡面反射率。
L = H − s
αup = atan((H − h) / (d + L))
αdown = atan((s − h) / d)
對稱等效收光角 = 2 × min(αup, |αdown|)
開始前要準備的 5 個參數
| 參數 | 來源 | 要點 |
|---|---|---|
| 波長 λ | 雷射 datasheet | 決定鏡面材質 |
| fast axis θ⊥ | 雷射 datasheet | 填全角 |
| slow axis θ∥ | 雷射 datasheet | 填全角 |
| 高度 h | 封裝設計 | 標準 200–250 µm |
| 距離 d | 封裝設計 | 建議小於 100 µm |
FWHM 還是 1/e²？+
FWHM 是光強降至峰值 50% 的輪廓；1/e² 是降至 13.5% 的輪廓。兩種定義都可用，重點是與 datasheet 一致。
1/e² 全角 = 1.699 × FWHM 全角
例如 FWHM 全角 20° 對應 1/e² 全角約 34.0°。
金鏡還是鋁鏡？+
500 nm 以下使用鋁鏡；600–1000 nm 優先金鏡；1000 nm 以上兩者接近，可依偏振與成本評估。
808 nm 時，金鏡為 98.2%（s）／96.5%（p），鋁鏡為 90.6%（s）／82.0%（p）。p 偏振數值為 Fresnel 推算，非實測。
TE／TM 描述雷射模態，s／p 描述光在鏡面上的電場方向，兩者不可直接混用。
REFERENCE CASES
三組典型封裝條件
以下依標稱 H 460、s 160、W 250 µm 計算，未納入製造公差；用來快速比對你的 fast axis 發散角是否落在接受範圍內。
| 應用 | h | d | αup | αdown | 對稱等效 |
|---|---|---|---|---|---|
| 905 nm LiDAR | 200 µm | 80 µm | 34.4° | −26.6° | 53.1° |
| 808 nm LLLT | 250 µm | 100 µm | 27.7° | −42.0° | 55.4° |
| 1310 nm 光通訊 | 200 µm | 50 µm | 36.6° | −38.7° | 73.2° |
模型限制
結果是同一組封裝條件下的理想估算上限，不是交貨保證值。
- 未含鏡面粗糙度散射、爬膠遮擋與鍍層老化。
- 未含固晶角度偏差、擺放公差與製程變異。
- 光源視為理想點光源，未納入發光面尺寸與像散。
- 慢軸多模雷射可能偏離高斯分布。
- p 偏振反射率為 Fresnel 推算，非實測。
FAQ
常見問題
0145° 轉向鏡的收光效率怎麼算？
收光效率等於幾何收光率乘以鏡面反射率。幾何收光率由封裝位置、鏡面尺寸與雷射發散角決定；鏡面反射率則由波長、金或鋁材質及 s／p 偏振決定。
02發散角的 FWHM 與 1/e² 填錯會怎樣？
兩者全角相差 1.699 倍。請依雷射 datasheet 使用相同定義；若把 1/e² 數字誤當成 FWHM，會明顯高估收光率。
03微型轉向鏡該選金鏡還是鋁鏡？
500 nm 以下應選鋁鏡，600–1000 nm 通常選金鏡，1000 nm 以上兩者接近。偏振不確定時，金鏡在常用近紅外波段通常較不敏感。
04為什麼實際量測的收光率較低？
本工具是理想化幾何模型，未納入鏡面散射、爬膠遮擋、鍍層老化、固晶角度偏差、發光面尺寸與像散，因此結果應視為同組封裝條件下的估算上限。
05Submount 高度和出光距離，哪個影響較大？
在標準 200–250 µm submount 範圍內，出光距離 d 通常更敏感。標稱條件下，h 為 200 µm 時，d 從 100 µm 縮至 50 µm，對稱等效收光角可由 43.6° 提升至 73.2°。
06製造公差會影響收光率嗎？
會。當 submount 高度接近鏡階高度、出光距離很短，或多顆雷射要求顆間一致性時，公差影響會放大，建議在工程評估階段確認適用的公差與潔淨度等級。