Collimerende lenzen zijn bedoeld voor puntlichtbronnen, en de zogenaamde puntlichtbronnen die we vaker in het leven zien zijn: luciferkoppen, ouderwetse zaklamplampen en lasers die uit optische energievezels komen.
Als we het voor onze industriële laserindustrie hebben over collimerende spiegels, hebben we het in feite over het laserlicht dat uit de energietransmissievezel komt. Het licht dat uit de energievezel komt, is een puntlichtbron met een divergentiehoek (θ). Deze parameter kan doorgaans worden gecontroleerd.
Als we deze puntlichtbron in het brandpunt van de collimatorlens met optische vezels plaatsen, weten we dat: het licht dat wordt uitgestraald door het brandpunt van een focusseerspiegel (de collimatorlens gebruikt de focusseerspiegel feitelijk omgekeerd), nadat het door de focusseerlens is gegaan , wordt Het werd parallel licht.
Veel mensen vragen mij wat de diameter is van de straal die naar buiten komt nadat hij door een bepaalde collimatorlens is gegaan. Vandaag ben ik hier om je het antwoord te geven, namelijk 2F*tag (1/2*θ). Als de divergentiehoek 10 graden en F=150 mm is, dan is de diameter van de straal die uit de collimator komt =2*150*tag(5 graden )=26.2466 mm.
Deze formule is van referentiebelang voor het selecteren van galvanometers voor lasmachines die gebruikmaken van optische vezeltransmissie. Erover blijven praten is wat mensen in de vezelsnijmachine-industrie willen weten.
Nadat de laser door de vezelcollimatorlens is gegaan, komt hij in de focusseringslens van de vezelsnijmachine. Volgens de theorie is de brandpuntsafstand van de collimatorlens ÷ de brandpuntsafstand van de focusseerlens=de verhouding van de energiedichtheid na focussering tot de vorige dichtheid.
Bijvoorbeeld: de brandpuntsafstand van de collimatorlens is 75 mm, de brandpuntsafstand van de focusseerlens is 150 mm, 75 ÷ 150=1/2, dat wil zeggen het gebied van de gefocusseerde lichtvlek nadat deze door de focussering is gegaan lens is twee keer zo groot als het oppervlak van de puntlichtbron die net uit de energievezel komt. , de energiedichtheid is de helft van het origineel.
Sommige mensen vragen zich af: waarom moeten we de energiedichtheid verlagen?
Is het niet beter om de energiedichtheid te concentreren? Er zijn verschillende redenen:
Eerst:Als de brandpuntsafstand van de focusseerlens korter is, zal de brandpuntsdiepte van de focusseerlens ondieper zijn. Een geringe scherptediepte zal gemakkelijk leiden tot het onvermogen om diep te snijden.
Seconde:hoe korter de brandpuntsafstand, hoe kleiner het scherpstelpunt en hoe kleiner de snijnaad. De kleine naad is niet bevorderlijk voor het vallen van de gesneden slak, waardoor het niet meer doorsnijden mogelijk is.
Daarom proberen we over het algemeen een brandpuntsafstand tussen 120-150 mm te gebruiken als focusseringslens van de vezelsnijmachine.
Waarom gebruiken we bovendien geen collimerende lenzen met een lange brandpuntsafstand? Er zijn twee redenen:
Eerst:Het gebruik van een vezelcollimator met een lange brandpuntsafstand vereist een grotere lensdiameter, wat het mechanische ontwerp lastiger zal maken;
Seconde:Het gebruik van een vezelcollimatorlens met een lange brandpuntsafstand zal ervoor zorgen dat deze tijdens het scherpstellen zeer gevoelig is voor het focuspunt van de vezelsnijmachine. Zodra het een beetje afwijkt van de focus van de focusseerlens, zal het fenomeen van het onvermogen om door te snijden optreden.
Dit is de reden dat de focus van onze algemene snijmachines voor optische vezels over het algemeen tussen de 60-100mm. Laten we het dan hebben over straalexpanders. Beam expanders hebben ook een collimerende functie, maar beam expanders zijn voor lichtbundels (bundels met een bepaalde divergentiehoek).
Het licht van veel lasers op onze markt is straalvormig, zoals: CO2-glazen buizen, CO2-radiofrequentiebuizen, YAG-lasers met lamppomp, lasers van fiberlasers met QBH, eindgepompte 355nm 532nm 1064nm lasers, enz.,
Het licht van deze lasers bestaat uit allemaal bundels, en het is niet strikt evenwijdig licht (wanneer de straalkwaliteit M2 van een laser 1 is, heeft het licht van deze laser geen divergentiehoek, maar dit kan alleen maar een ideale toestand zijn. bestaat in het echte leven niet. Over het algemeen kan de M2-coëfficiënt van lasers op de markt 1,2 bereiken, wat al erg goed is).
Vervolgens zullen we bespreken waarom de bundelexpander een collimerende rol kan spelen. Iedereen weet dat de straalexpander de straal kan vergroten. In professionele termen betekent dit het vergroten van de straal van de straal, en de straal van de straal en de divergentiehoek van de laser zijn een vaste waarde. Naarmate de tailleradius van de straal groter wordt (dwz de straal wordt groter), neemt de divergentiehoek af (om het effect van collimatie te bereiken).
Er kan worden geconcludeerd dat na het passeren van een N-voudige bundelexpander de divergentiehoek van de laserbundel wordt teruggebracht tot één N-voudige van het origineel. Nadat u bijvoorbeeld door een 4x straalexpander bent gegaan, wordt de divergentiehoek teruggebracht tot 1/4 van het origineel. Daarom proberen we een bundelexpander te gebruiken met een grotere vergroting (op voorwaarde dat de grootte van de bundel na het passeren van de bundelexpander de spotgrootte van de galvanometer niet overschrijdt).
De straalexpander omvat: CO2-straalexpander, 532 nm straalexpander, 355 nm straalexpander, 1064 nm straalexpander, 650 nm straalexpander, de veelvouden zijn: 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 30 50 100 enzovoort.
De collimatorlens omvat: collimatorlens voor vezellasmachines (brandpuntsafstand 100 120 150 180mm); collimatorlens voor vezelsnijmachine: diameter 30f100 collimatorlens (tweedelige combinatie), diameter 28f60 collimatorlens (tweedelige combinatie), diameter 25.4F75 collimatorlens (tweedelige combinatie) enzovoort.
