Kollimerende linser er til punktlyskilder, og de såkaldte punktlyskilder, vi ser oftere i livet, er: tændstikhoveder, gammeldags lommelygtepærer og lasere, der kommer ud af energioptiske fibre.
For vores industrielle laserindustri, når vi taler om kollimerende spejle, taler vi grundlæggende om laserlyset, der kommer ud af energitransmissionsfiberen. Lyset, der kommer ud af energifiberen, er en punktlyskilde med en divergensvinkel (θ). Denne parameter kan generelt kontrolleres.
Hvis vi placerer denne punktlyskilde i fokus for den optiske fiberkollimerende linse, ved vi, at: lyset, der udsendes fra fokus på et fokuseringsspejl (den kollimerende linse bruger faktisk fokuseringsspejlet omvendt), efter at have passeret gennem fokuseringslinsen , bliver Det blev parallelt lys.
Mange mennesker spørger mig, hvad er diameteren på strålen, der kommer ud efter at have passeret gennem en bestemt kollimerende linse. I dag er jeg her for at give dig svaret, som er 2F*tag (1/2*θ). Hvis divergensvinklen er 10 grader og F=150mm, så er diameteren af strålen, der kommer ud af kollimatoren, =2*150*tag(5 grader)=26.2466 mm.
Denne formel er af referencebetydning for valg af galvanometre til svejsemaskiner, der bruger optisk fibertransmission. At fortsætte med at tale om det er, hvad folk i fiberskæremaskineindustrien ønsker at vide.
Efter at have passeret gennem fiberkollimationslinsen, kommer laseren ind i fokuslinsen på fiberskæremaskinen. Ifølge teorien er brændvidden af den kollimerende linse ÷ brændvidden af fokuseringslinsen=forholdet mellem energitætheden efter fokusering og den tidligere tæthed.
For eksempel: Brændvidden af den kollimerende linse er 75 mm, brændvidden af fokuseringslinsen er 150 mm, 75÷150=1/2, det vil sige området af den fokuserede lysplet efter at have passeret gennem fokuseringen linsen er dobbelt så stor som arealet af den punktlyskilde, der lige er kommet ud af energifiberen. , energitætheden er 1/2 af den oprindelige.
Nogle mennesker spørger, hvorfor skal vi reducere energitætheden?
Er det ikke bedre at koncentrere energitætheden? Der er flere grunde her:
Først:Hvis fokuseringslinsens brændvidde er kortere, vil fokuseringslinsens brændvidde være mindre. Lav brændvidde vil let føre til manglende evne til at skære dybt.
Anden:jo kortere brændvidde, jo mindre fokuspunkt, og jo mindre skæresøm. Den lille søm er ikke befordrende for faldet af den afskårne slagge, hvilket resulterer i manglende evne til at skære igennem.
Derfor forsøger vi generelt at bruge en brændvidde mellem 120-150mm som fokuseringslinse på fiberskæremaskinen.
Derudover, hvorfor bruger vi ikke kollimerende linser med lang brændvidde? Der er to årsager involveret:
Først:Brug af en fiberkollimator med lang brændvidde kræver en større linsediameter, hvilket vil gøre det mekaniske design mere besværligt;
Anden:Brug af en fiberkollimerende linse med lang brændvidde vil medføre, at den er meget følsom over for fiberskæremaskinens fokuspunkt, når den fokuserer. Når først den afviger lidt fra fokuslinsens fokus, vil fænomenet manglende evne til at skære igennem opstå.
Det er grunden til, at fokus på vores generelle optiske fiberskæremaskiner generelt er mellem 60-100 mm. Så lad os tale om stråleudvidere. Stråleudvidere har også en kollimerende funktion, men stråleudvidere er til lysstråler (stråler med en vis divergensvinkel).
Lyset fra mange lasere på vores marked er stråle, såsom: CO2 glasrør, CO2 radiofrekvensrør, lampepumpede YAG lasere, lasere fra fiberlasere med QBH, endepumpede 355nm 532nm 1064nm lasere osv.
Lyset fra disse lasere er alle stråler, og de er ikke strengt parallelt lys (når strålekvaliteten M2 af en laser er 1, har denne lasers lys ingen divergensvinkel, men dette kan kun være en ideel tilstand, i Det gør ikke eksisterer i det virkelige liv. Generelt kan M2-koefficienten for lasere på markedet nå 1,2, hvilket allerede er meget godt).
Dernæst vil vi tale om, hvorfor stråleudvideren kan spille en kollimerende rolle. Alle ved, at stråleudvideren kan udvide strålen. I professionel henseende er det at udvide stråletaljeradius, og stråletaljeradius og divergensvinklen for laseren er Produktet er en fast værdi. Når strålens taljeradius øges (dvs. strålen udvider sig), falder divergensvinklen (for at opnå effekten af kollimation).
Der er en konklusion, at efter at have passeret gennem en N-fold stråleudvider, reduceres laserstrålens divergensvinkle til en N-fold af originalen. For eksempel, efter at have passeret gennem en 4x stråleudvidelse, reduceres divergensvinklen til 1/4 af originalen. Det er derfor, vi forsøger at bruge en stråleudvider med en større forstørrelse (forudsat at størrelsen af strålen efter at have passeret gennem stråleudvideren ikke overstiger spotstørrelsen på galvanometeret).
Stråleudvideren inkluderer: CO2-stråleudvider, 532nm-stråleudvider, 355nm-stråleudvider, 1064nm-stråleudvider, 650nm-stråleudvider, multiplerne er: 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 30 50 100 og så videre.
Kollimeringslinsen inkluderer: kollimerende linse til fibersvejsemaskine (brændvidde 100 120 150 180mm); kollimerende linse til fiberskæremaskine: diameter 30f100 kollimerende linse (to-delt kombination), diameter 28f60 kollimerende linse (to-delt kombination), diameter 25.4F75 kollimerende linse (to-delt kombination) og så videre.
