Kollimationslinsen sind für Punktlichtquellen gedacht, und die sogenannten Punktlichtquellen, die wir im Leben häufiger sehen, sind: Streichholzköpfe, altmodische Taschenlampenbirnen und Laser, die aus optischen Energiefasern kommen.
Wenn wir in unserer industriellen Laserindustrie von Kollimationsspiegeln sprechen, meinen wir grundsätzlich das Laserlicht, das aus der Energieübertragungsfaser austritt. Das aus der Energiefaser austretende Licht ist eine Punktlichtquelle mit einem Divergenzwinkel (θ). Dieser Parameter kann grundsätzlich überprüft werden.
Wenn wir diese Punktlichtquelle im Fokus der optischen Faserkollimationslinse platzieren, wissen wir Folgendes: Das vom Fokus eines Fokussierspiegels emittierte Licht (die Kollimationslinse nutzt den Fokussierspiegel tatsächlich umgekehrt) nach dem Durchgang durch die Fokussierlinse , wird Es wurde paralleles Licht.
Viele Leute fragen mich, welchen Durchmesser der Strahl hat, der nach dem Durchgang durch eine bestimmte Kollimationslinse austritt. Heute bin ich hier, um Ihnen die Antwort zu geben: 2F*tag (1/2*θ). Wenn der Divergenzwinkel 10 Grad und F=150mm beträgt, beträgt der Durchmesser des aus dem Kollimator austretenden Strahls =2*150*tag(5 Grad)=26.2466mm.
Diese Formel ist von maßgebender Bedeutung für die Auswahl von Galvanometern für Schweißmaschinen, die eine Glasfaserübertragung nutzen. Weiter darüber reden ist das, was die Leute in der Faserschneidemaschinenindustrie wissen wollen.
Nachdem der Laser die Faserkollimationslinse passiert hat, gelangt er in die Fokussierlinse der Faserschneidemaschine. Der Theorie zufolge ist die Brennweite der Kollimationslinse ÷ die Brennweite der Fokussierlinse=das Verhältnis der Energiedichte nach der Fokussierung zur vorherigen Dichte.
Beispiel: Die Brennweite der Kollimationslinse beträgt 75 mm, die Brennweite der Fokussierlinse beträgt 150 mm, 75 ÷ 150=1/2, also die Fläche des fokussierten Lichtflecks nach dem Durchlaufen der Fokussierung Die Linse ist doppelt so groß wie die Fläche der Punktlichtquelle, die gerade aus der Energiefaser kam. , die Energiedichte beträgt die Hälfte des Originals.
Manche Leute fragen: Warum müssen wir die Energiedichte reduzieren?
Ist es nicht besser, die Energiedichte zu konzentrieren? Hier gibt es mehrere Gründe:
Erste:Wenn die Brennweite der Fokussierlinse kürzer ist, ist die Brenntiefe der Fokussierlinse geringer. Eine geringe Fokustiefe führt leicht dazu, dass kein tiefer Schnitt möglich ist.
Zweite:Je kürzer die Brennweite, desto kleiner der Fokuspunkt und desto kleiner die Schnittnaht. Die kleine Naht begünstigt das Herunterfallen der geschnittenen Schlacke nicht, so dass ein Durchtrennen nicht möglich ist.
Daher versuchen wir im Allgemeinen, als Fokussierungslinse der Faserschneidemaschine eine Brennweite zwischen 120-150mm zu verwenden.
Warum verwenden wir außerdem keine Kollimationslinsen mit langer Brennweite? Dafür gibt es zwei Gründe:
Erste:Die Verwendung eines Faserkollimators mit langer Brennweite erfordert einen größeren Linsendurchmesser, was die mechanische Konstruktion schwieriger macht;
Zweite:Die Verwendung einer Faserkollimationslinse mit langer Brennweite führt dazu, dass diese beim Fokussieren sehr empfindlich auf den Fokuspunkt der Faserschneidemaschine reagiert. Sobald es ein wenig vom Fokus der Fokussierlinse abweicht, tritt das Phänomen der Unfähigkeit zum Durchschneiden auf.
Aus diesem Grund liegt der Schwerpunkt unserer allgemeinen Schneidmaschinen für optische Fasern im Allgemeinen zwischen 60-100 mm. Dann lassen Sie uns über Strahlaufweiter sprechen. Strahlaufweiter haben auch eine Kollimationsfunktion, Strahlaufweiter sind jedoch für Lichtstrahlen (Strahlen mit einem bestimmten Divergenzwinkel) gedacht.
Das Licht vieler Laser auf unserem Markt ist Strahl, wie zum Beispiel: CO2-Glasröhren, CO2-Hochfrequenzröhren, lampengepumpte YAG-Laser, Laser von Faserlasern mit QBH, endgepumpte 355-nm-532-nm-1064-nm-Laser usw.
Das Licht dieser Laser besteht ausschließlich aus Strahlen, und es handelt sich nicht um streng paralleles Licht (wenn die Strahlqualität M2 eines Lasers 1 beträgt, hat das Licht dieses Lasers keinen Divergenzwinkel, dies kann jedoch nur ein idealer Zustand sein. Dies ist jedoch der Fall Im wirklichen Leben kann der M2-Koeffizient der auf dem Markt erhältlichen Laser 1,2 erreichen, was bereits sehr gut ist.
Als nächstes werden wir darüber sprechen, warum der Strahlaufweiter eine kollimierende Rolle spielen kann. Jeder weiß, dass der Strahlaufweiter den Strahl erweitern kann. In professioneller Hinsicht geht es darum, den Strahltaillenradius zu erweitern, und der Strahltaillenradius und der Divergenzwinkel des Lasers sind Das Produkt ist ein fester Wert. Wenn der Taillenradius des Strahls zunimmt (d. h. der Strahl dehnt sich aus), nimmt der Divergenzwinkel ab (um den Effekt der Kollimation zu erzielen).
Daraus lässt sich schließen, dass der Divergenzwinkel des Laserstrahls nach dem Durchgang durch einen N-fachen Strahlaufweiter auf ein N-faches des Originals reduziert wird. Beispielsweise reduziert sich der Divergenzwinkel nach Durchlaufen eines 4-fach Strahlaufweiters auf 1/4 des Originals. Aus diesem Grund versuchen wir, einen Strahlaufweiter mit größerer Vergrößerung zu verwenden (vorausgesetzt, dass die Größe des Strahls nach dem Durchgang durch den Strahlaufweiter die Punktgröße des Galvanometers nicht überschreitet).
Der Strahlaufweiter umfasst: CO2-Strahlaufweiter, 532-nm-Strahlaufweiter, 355-nm-Strahlaufweiter, 1064-nm-Strahlaufweiter, 650-nm-Strahlaufweiter, die Vielfachen sind: 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 30 50 100 und so weiter.
Die Kollimationslinse umfasst: Kollimationslinse für Faserschweißmaschine (Brennweite 100 120 150 180mm); Kollimationslinse für Faserschneidemaschine: Kollimationslinse mit Durchmesser 30f100 (zweiteilige Kombination), Kollimationslinse mit Durchmesser 28f60 (zweiteilige Kombination), Kollimationslinse mit Durchmesser 25,4F75 (zweiteilige Kombination) und so weiter.
