3.激光扫描系统
激光扫描系统主要由激光器、反射镜、多面转镜、广角聚焦镜、同步器和声光偏转调制器等组成。
(1)激光器
激光器是激光扫描系统的光源,具有方向性好、单色性强、抗干扰性高及能量集中、便于调制和偏转的特点。
常用的激光器有氦-氖气体激光器和半导体激光器。氦-氖气体激光器具有输出功率较高、体积大、可靠性高和噪声小的特点,在早期的激光打印机中使用得较多。而现在的打印机所采用的都是半导体激光器。
半导体激光器通常采用激光二极管。激光二极管与普通的二极管类似,当适当大的电压和电流加到激光二极管上时,P型半导体中的空穴和N型半导体中的自由电子产生相对运动。PN结处载流子密度变得非常大,自由电子和空穴重新复合,产生受激辐射,将释放出具有激光特性(所谓激光特性,即相干性、单色性及低的散射性等)的光子,一个小的透镜窗口(光孔)使光线射出并把光束聚焦,产生所需要的激光束。
半导体激光器的特点在于,晶体垂直于PN结的两个抛光面,起着反射镜的作用,激光从垂直反射面上射出。半导体激光器一般长度为O.5mm,厚度约为O.1mm,包括散热板在内也不超过数厘米。
由于可以直接调制激光器的调制电流,能实现GHz频带的高速调制,而且不需要光调制器。因此,它特别适合于实现激光打印机的小型化。
80年代后期,半导体激光器的性能有了很大的改进。随着短波延长技术的进步,使半导体激光器振荡所发出的短波能够得到延长,而且感光体的光响应特性不断改进。又因半导体激光器具有体积小、效率高的突出优点,可以采用内部直接调制,容易降低成本。所以不久就被日本、美国等国家相继采用作为轻便型台式激光打印机的光源。
半导体激光器型号较多,常见的是镓砷-镓铝砷(GaAs-GaAIAs)激光器,可与感光硒鼓的波长灵敏度特性相匹配。该类激光器体积小巧、成本低廉,可直接进行内部调制,在新型台式激光打印机中使用广泛。
(2)声光偏转调制器
激光调制器的工作原理是利用声光效应产生衍射光栅,当激光束照射到超声媒质(如晶体、玻璃)中时,激光束即产生衍射;衍射光强度及方向会随超声波的频率及强度而变化,即所谓的声光效应。声光调制器将改变激光束的传播路径,还会使激光束的强度随调制信号而变化。利用这一原理,激光打印机的高频驱动电路产生多个高频正弦波信号,经声光偏转调制器产生多条衍射光栅,从而使激光束加载了调制信号。
(3)激光扫描器
调制后的激光束要完成横向扫描和纵向扫描,才能在感光硒鼓上产生完整的文字与图像,纵向运动是依靠感光硒鼓的旋转来完成的,而扫描器的横向运动则由扫描器来完成。
目前,应用在激光打印机上的扫描器种类很多。分为声光式、电光式、检流计式及转镜式等。其中,应用转镜式扫描器的较多。
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