Kolimatorne leče so za točkovne vire svetlobe, tako imenovani točkovni viri svetlobe, ki jih pogosteje srečamo v življenju, pa so: glave vžigalic, staromodne žarnice za svetilke in laserji, ki prihajajo iz energetskih optičnih vlaken.
Za našo industrijsko lasersko industrijo, ko govorimo o kolimacijskih zrcalih, v bistvu govorimo o laserski svetlobi, ki izhaja iz vlakna za prenos energije. Svetloba, ki izhaja iz energijskega vlakna, je točkovni vir svetlobe z divergenčnim kotom (θ). Ta parameter je na splošno mogoče preveriti.
Če ta točkovni vir svetlobe postavimo v žarišče kolimacijske leče optičnega vlakna, vemo, da: svetloba, ki jo oddaja gorišče fokusirnega zrcala (kolimirajoča leča dejansko uporablja fokusirno zrcalo v obratni smeri), po prehodu skozi fokusirno lečo , postane Postala je vzporedna svetloba.
Veliko ljudi me sprašuje, kakšen je premer žarka, ki izstopi po prehodu skozi določeno kolimacijsko lečo. Danes sem tukaj, da vam dam odgovor, ki je 2F*tag (1/2*θ). Če je divergentni kot 10 stopinj in F=150 mm, potem je premer žarka, ki prihaja iz kolimatorja, =2*150*tag(5 stopinj )=26.2466 mm.
Ta formula je referenčnega pomena za izbiro galvanometrov za varilne aparate, ki uporabljajo prenos po optičnih vlaknih. Ljudje v industriji strojev za rezanje vlaken želijo vedeti, da bi o tem še naprej govorili.
Po prehodu skozi kolimacijsko lečo za vlakna laser vstopi v lečo za fokusiranje stroja za rezanje vlaken. Po teoriji je goriščna razdalja kolimacijske leče ÷ goriščna razdalja leče za fokusiranje=razmerje med energijsko gostoto po ostrenju in prejšnjo gostoto.
Na primer: goriščna razdalja kolimacijske leče je 75 mm, goriščna razdalja leče za fokusiranje je 150 mm, 75÷150=1/2, to je površina fokusne svetlobne pege po prehodu skozi žarišče leča je dvakrat večja od površine točkovnega svetlobnega vira, ki je pravkar izšel iz energijskega vlakna. , gostota energije je 1/2 prvotne.
Nekateri se sprašujejo, zakaj moramo zmanjšati energijsko gostoto?
Ali ni bolje koncentrirati energijsko gostoto? Tukaj je več razlogov:
Najprej:Če je goriščna razdalja leče za ostrenje krajša, bo globina gorišča leče za ostrenje manjša. Majhna žariščna globina zlahka povzroči nezmožnost globokega reza.
Drugič:krajša kot je goriščna razdalja, manjša je točka ostrenja in manjši je rezalni šiv. Majhen šiv ne prispeva k padanju rezane žlindre, kar povzroči nezmožnost rezanja.
Zato na splošno poskušamo uporabiti goriščno razdaljo med 120-150 mm kot lečo za fokusiranje stroja za rezanje vlaken.
Poleg tega, zakaj ne uporabljamo kolimacijskih leč z dolgo goriščno razdaljo? Vključena sta dva razloga:
Najprej:Uporaba vlaknenega kolimatorja z dolgo goriščno razdaljo zahteva večji premer leče, zaradi česar bo mehanska zasnova bolj težavna;
Drugič:Uporaba kolimacijske leče za vlakna z dolgo goriščno razdaljo bo povzročila, da bo pri ostrenju zelo občutljiva na točko ostrenja stroja za rezanje vlaken. Ko le-ta nekoliko odstopi od fokusa fokusne leče, se pojavi pojav nezmožnosti prereza.
Zato je fokus naših splošnih strojev za rezanje optičnih vlaken na splošno med 60-100 mm. Potem se pogovorimo o ekspanderjih snopa. Razširjevalniki snopa imajo tudi kolimatorsko funkcijo, vendar so razširjevalci snopa za svetlobne snope (žarke z določenim divergentnim kotom).
Svetloba številnih laserjev na našem trgu je žarek, kot so: steklene cevi CO2, radiofrekvenčne cevi CO2, laserji YAG s črpanjem z žarnicami, laserji iz laserjev z vlakni s QBH, laserji s končnim črpanjem 355 nm 532 nm 1064 nm itd.
Svetloba teh laserjev je v celoti žarek in ni strogo vzporedna svetloba (ko je kakovost žarka M2 laserja 1, svetloba tega laserja nima divergenčnega kota, vendar je to lahko le idealno stanje, v resničnem življenju ne obstaja, koeficient M2 laserjev na trgu lahko doseže 1,2, kar je že zelo dobro).
V nadaljevanju bomo govorili o tem, zakaj lahko ekspander žarka igra kolimacijsko vlogo. Vsi vedo, da lahko ekspander žarka razširi žarek. V profesionalnem smislu gre za razširitev polmera pasu žarka, polmer pasu žarka in divergenčni kot laserja pa sta. Izdelek je fiksna vrednost. Ko se polmer pasu žarka poveča (tj. žarek se razširi), se divergenčni kot zmanjša (da se doseže učinek kolimacije).
Obstaja sklep, da se po prehodu skozi N-kratni razširjevalnik žarka divergentni kot laserskega žarka zmanjša na en N-kratnik prvotnega. Na primer, po prehodu skozi 4-kratni ekspander snopa se divergenčni kot zmanjša na 1/4 prvotnega. Zato poskušamo uporabiti ekspander žarka z večjo povečavo (pod pogojem, da velikost žarka po prehodu skozi ekspander ne presega velikosti točke galvanometra).
Razširjevalnik snopa vključuje: razširjevalnik snopa CO2, razširjevalec snopa 532 nm, razširjevalec snopa 355 nm, razširjevalec snopa 1064 nm, razširjevalec snopa 650 nm, večkratniki so: 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 30 50 100 in tako naprej.
Kolimacijska leča vključuje: kolimacijsko lečo za stroj za varjenje vlaken (goriščna razdalja 100 120 150 180 mm); kolimirajoča leča za stroj za rezanje vlaken: kolimirajoča leča premera 30f100 (dvodelna kombinacija), kolimirajoča leča premera 28f60 (dvodelna kombinacija), kolimirajoča leča premera 25.4F75 (dvodelna kombinacija) in tako naprej.
