準直(zhí)鏡:用(yòng)於CO2激光和紅外光學係統的準直鏡,反射式(shì)和透射式準直鏡被用在光束傳(chuán)遞係統中,以維持激光諧振腔和聚焦光學元件之間的光束的準直(zhí)性。反射式準直鏡一般使用的是銅製全反鏡,而(ér)透(tòu)射式準直鏡則使用硒化鋅透鏡(jìng)

擴束鏡:是能夠改變激光(guāng)光束直徑和發散角的透鏡組件。

擴束鏡與準直鏡(jìng)都可以(yǐ)起到使激光聚(jù)焦(jiāo)效果更好的作用,都是起到準直的作(zuò)用似的,兩(liǎng)者有相似的地方,又(yòu)有區(qū)別的地方(fāng)。

準直鏡是針對點光源來說的,而所謂的(de)點光源,我們(men)在生活中見的比較多(duō)的如:火柴頭點燃、老式手電筒的燈泡、從能量光纖中出來的激光。而對於我們工業激光行業來說,我們談準直鏡基本就是(shì)針對從能量(liàng)傳輸光纖中出來的激(jī)光來談的。

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從能量光纖出(chū)來的光,是一個點光源,是(shì)有發散角(θ)的,這個參數一般可以查到的。如果我們把這個點光源放置於(yú)光纖準直(zhí)鏡的焦點上,我們知(zhī)道:從一個聚焦鏡(準(zhǔn)直鏡其實際上把聚(jù)焦鏡反過來用)的焦點(diǎn)上發(fā)出的光(guāng),經過聚焦鏡(jìng)之後就變成了平行光。很多(duō)人問我經過某個準直鏡之後出來的光束直徑是多大,今天我在這裏給大家答案,就是(shì)2F*tag(½θ),如發散角是10°,F=150mm,那麽從準直鏡出來的光束直徑就(jiù)=2*150*tag(5°)=26.2466mm。這(zhè)個公式對於使用光纖傳輸的振鏡是焊接機選擇振鏡是有參考意義(yì)的(de)。繼續往下講就是光纖切割機行業人士想(xiǎng)了解的東西了(le)。經過光纖準直鏡之後,激光進入光纖切割機的(de)聚焦鏡(jìng),按照理論來說,準直鏡焦距÷聚焦鏡焦距=聚焦後能量密(mì)度相對於之前的密度比,如:準直鏡焦距是75mm,聚焦(jiāo)鏡焦距是150mm,75÷150=½,就(jiù)是說經過聚焦鏡之後聚焦光斑(bān)的麵積相比於從剛從能量光纖(xiān)出來的點光源(yuán)的麵積大一倍,能量密度(dù)是原來的½。有人問,為什麽(me)要能(néng)量密度降低幹啥啊,能量密度集中不是更好嗎?這(zhè)裏有幾個原因,第一:如果聚焦鏡的焦距越短,聚焦鏡的焦深就越淺,焦深淺就容易(yì)導致(zhì)切不深。第二:

焦距越短,聚焦(jiāo)點越小,切縫就越小,縫小(xiǎo)不利於切割出來熔渣的(de)掉落(luò),導致切不透。所以我們一般盡量(liàng)使用120-150mm之間的焦距去做光纖切割機的聚焦鏡。另外我們為什麽不用長焦距的準直鏡,這裏涉及(jí)到兩個方麵的原因(yīn):第一:用長焦(jiāo)距的光(guāng)纖準直(zhí)鏡,需要更大的鏡(jìng)片直徑,會導致(zhì)機械設計比(bǐ)較麻煩,第二:用長焦距的(de)光纖準直(zhí)鏡(jìng)會導致在聚焦的時候,對(duì)光纖切割機(jī)的聚焦點很敏感,一(yī)旦偏離聚焦鏡焦點一點點就會出(chū)現切不透的現象(xiàng)出(chū)現。這也就是我們(men)一般光纖切割機的(de)聚焦一(yī)般在:60-100mm之間的原因。

然後就講講擴束鏡了,擴束鏡(jìng)也有準直(zhí)的功能,但是擴束鏡是針對光(guāng)束而言(有一定發散角的光(guāng)束) 。我們市麵上很多(duō)激光器(qì)出來的光是光束的,比方:CO2玻璃管、CO2射頻管、燈泵浦的YAG激光、帶有QBH的光纖(xiān)激光器出來的激光、端麵泵浦的355nm 532nm 1064nm的激光器等等,這些激光器出來的光都是光束,並且都不是嚴格的(de)平行光(guāng)(當一個激光器的光束質量M2為1的時候,這個激光器的(de)光就是沒有發散角的,但這隻能是一個理想狀態的(de),在實際生活(huó)中是不存在的,一般市麵上的(de)激光(guāng)器M2係數能到1.2就已經很不錯了)。下麵我們就講講為什麽(me)擴束鏡能起到準直的作用,擴束鏡大(dà)家都知道,能把光束擴(kuò)大(dà),用專業的說法就是擴大光束束腰半徑,而激光(guāng)的束腰半徑和發散角(jiǎo)的乘積是一(yī)個定值,束腰半徑增加(即擴束)則發散角減小(達到準直的作用),有一(yī)個結論,經過一個N倍的擴束鏡之後,激光光束的發散角縮小(xiǎo)為原來的N分(fèn)之一。比方經過(guò)一個4倍是擴束鏡之後,發散角(jiǎo)就縮小為原來的¼。這也是我們為什麽盡量用大一點倍數(shù)的擴束鏡(jìng)的原因(前提(tí)是(shì)經過擴束鏡之後光束的大小不要超出振鏡光斑的大小)。

 

擴束鏡包(bāo)含:CO2擴束鏡、532nm擴束鏡、355nm擴束鏡、1064nm擴束鏡650nm擴束鏡,倍數有:2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 30 50 100等等倍數。

準直鏡包含:光纖(xiān)焊接機(jī)的準(zhǔn)直鏡(焦距100 120 150 180mm);光纖切(qiē)割機(jī)準直鏡:直徑30f100準直鏡(兩片(piàn)組合)、直徑(jìng)28f60準直鏡(兩片組合)、直徑25.4F75準直(zhí)鏡(兩片組合)等等。