準直鏡(jìng):用於CO2激光和紅外光學係統的準(zhǔn)直鏡,反射式和透射式準直鏡被用在光束傳遞係統中,以(yǐ)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(fǎn)射式準直鏡一般使用的是銅製全反鏡,而透射式準直鏡(jìng)則使用硒(xī)化鋅透鏡

擴束(shù)鏡:是能夠改變激光光束直徑(jìng)和發散角的(de)透鏡組件。

擴束鏡與準直鏡都可以起到使(shǐ)激光聚焦效果更好的作用,都是起(qǐ)到準直(zhí)的(de)作用似的,兩者有相似的地方,又有區別的地方。

準直鏡是針對點光源(yuán)來(lái)說的,而所謂的點光源,我們在(zài)生活中見(jiàn)的比較(jiào)多的(de)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(yè)來說,我們談準直鏡基本就是針對從能量傳輸光纖中出來的激光來談的。

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從能量光纖出來的光(guāng),是一個點(diǎn)光源,是有發散角(θ)的,這個參數一般可(kě)以查到的。如果我們把這個點光源放(fàng)置於光纖準直鏡的焦點上,我們知道:從一個聚焦鏡(準直鏡其實際上把聚焦鏡反過來用)的焦點上發出的光,經過聚焦鏡之後就變成了平行光。很多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(zài)這裏給大家答(dá)案,就是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=2*150*tag(5°)=26.2466mm。這個公式對於使(shǐ)用光纖傳輸的振鏡是(shì)焊(hàn)接(jiē)機選擇振鏡是有(yǒu)參考意(yì)義的。繼續往(wǎng)下(xià)講就是(shì)光(guāng)纖切割機行業人士想了解的東西了。經過光纖準直鏡(jìng)之後,激光進入光纖切割機(jī)的聚焦鏡,按照理(lǐ)論來說,準直鏡焦(jiāo)距÷聚焦鏡焦距=聚焦後能量(liàng)密度相對於之前的密度(dù)比,如:準直(zhí)鏡焦(jiāo)距是75mm,聚(jù)焦鏡焦距是150mm,75÷150=½,就是說經過聚焦(jiāo)鏡之後聚焦光斑的麵積相比(bǐ)於從剛從能量光纖出來的點光源的麵積大一倍,能(néng)量(liàng)密度是(shì)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(gèng)好嗎(ma)?這裏有幾個原因,第一:如果聚焦鏡的焦距越短,聚焦鏡的焦深就越淺,焦深淺就容易導致切不深。第(dì)二(èr):

焦距(jù)越短,聚焦點越小,切縫就越小,縫小不利於切割出來(lái)熔渣的掉(diào)落,導致切不透。所以我(wǒ)們(men)一般盡量使用120-150mm之間的焦距去做光纖切割機(jī)的聚焦鏡。另(lìng)外我們為什麽不用長焦距的準直鏡,這裏涉及到兩個方麵的原因:第(dì)一:用長焦距(jù)的光纖準直鏡,需要更大(dà)的鏡片直徑,會導致機械設計比較麻煩,第二:用長焦距的光纖準直鏡會導致在(zài)聚焦的時候,對光纖切割機的聚焦點很敏感(gǎn),一旦偏離聚焦鏡(jìng)焦點一點點就會出現切不透的現象出現。這也就是我們一般光纖切割機(jī)的聚焦一般在:60-100mm之間的原因。

然後就講講擴(kuò)束鏡了,擴束鏡也有準直的功能,但是擴(kuò)束鏡是針對光束而言(有(yǒu)一定發散角的光(guāng)束) 。我們市麵上很多激光器出來的光是光束的,比方:CO2玻璃管、CO2射頻(pín)管、燈泵浦的YAG激光、帶有QBH的光纖激光器出來的激(jī)光、端麵泵浦的355nm 532nm 1064nm的激光器等等(děng),這些激光器出來的光都是光束,並且都不是嚴格的平行光(當一個激光器(qì)的光束質量M2為1的時候,這個激光器的光就是沒有(yǒu)發散角的,但這(zhè)隻能是(shì)一(yī)個理想狀態的(de),在實際生活中是不存在的,一般市麵上的激光(guāng)器M2係數能到1.2就(jiù)已(yǐ)經很(hěn)不錯了)。下(xià)麵我們就(jiù)講(jiǎng)講(jiǎng)為什麽擴束鏡能起到準直的作用,擴束鏡大(dà)家都知道,能把光束擴大,用專業的說法就是擴大光(guāng)束束腰半徑,而激光的束腰半徑和發散角的乘積是一個定值,束腰半徑增加(即擴束)則發散(sàn)角減(jiǎn)小(達到準直(zhí)的作用(yòng)),有一個結論,經過一個N倍(bèi)的擴束鏡之後,激光光束的發散角縮小為原(yuán)來的(de)N分之一。比方經過一個4倍是(shì)擴束鏡之後,發散角就縮小為(wéi)原來的(de)¼。這也是我(wǒ)們為什麽盡量用大一點倍數的擴束鏡(jìng)的原因(前提(tí)是經過擴束鏡之後光束(shù)的大小不要超出振鏡光斑的大小)。

 

擴束鏡包含:CO2擴(kuò)束鏡、532nm擴束鏡、355nm擴束鏡、1064nm擴束鏡650nm擴束鏡,倍數(shù)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(guāng)纖焊接機的準直(zhí)鏡(jìng)(焦距100 120 150 180mm);光(guāng)纖切割機準直鏡:直徑30f100準直鏡(兩片組合)、直徑28f60準直鏡(兩片組合)、直徑25.4F75準直鏡(jìng)(兩片組合)等等。