激光工業(yè)加工、醫(yī)療、科研和測(cè)量應(yīng)用等領(lǐng)域通常會(huì)使用振鏡掃描系統(tǒng)。激光束經(jīng)過準(zhǔn)直或擴(kuò)束后入射到 X、Y 兩個(gè)方向的振鏡片上，再經(jīng)過F-theta透鏡聚焦于工作面，如圖1。同時(shí)光束入射角與像面上的光斑位置滿足線性關(guān)系，從而通過控制入射光束的掃描角來控制聚焦光斑在像面上的位置。

圖1 激光打標(biāo)機(jī)工作原理圖

與普通成像物鏡不同，F-Theta鏡頭的像高與視場(chǎng)角成正比。如圖2所示鏡頭的視場(chǎng)角、焦距和像高滿足下式所示的關(guān)系：

y  = f × θ           (1)

式中 θ、f、y 分別表示F-Theta鏡頭的視場(chǎng)角、焦距和像高。當(dāng)F-Theta焦距一定時(shí)，像高 y 與視場(chǎng)角 θ 成正比，滿足線性關(guān)系。

圖2 F-Theta鏡頭原理圖與實(shí)物圖

與場(chǎng)鏡相關(guān)的幾個(gè)顯著參數(shù)有入射激光波長(zhǎng)、掃描幅面、場(chǎng)鏡焦距、入射激光口徑和聚焦光斑大小等。 常見的場(chǎng)鏡型號(hào)如SL-1064-110-163Q-D10。1064表示激光波長(zhǎng)為1064 nm，Nd:YAG激光器；110表示場(chǎng)鏡掃描幅面是110 mm×110 mm；163表示場(chǎng)鏡焦距163 mm；Q表示場(chǎng)鏡材料為全石英，石英對(duì)激光吸收少，溫漂小；D10表示激光入射光束直徑為10 mm(在1/e2)。 選擇場(chǎng)鏡時(shí)，需要注意各參數(shù)之間的關(guān)系；掌握其使用技巧可以延長(zhǎng)相關(guān)光學(xué)組件的使用壽命。