Kollimerande linser är för punktljuskällor, och de så kallade punktljuskällorna vi ser oftare i livet är: tändstickshuvuden, gammaldags ficklampor och lasrar som kommer ur optiska energifibrer.
För vår industriella laserindustri, när vi talar om kollimerande speglar, talar vi i princip om laserljuset som kommer ut ur energiöverföringsfibern. Ljuset som kommer ut ur energifibern är en punktljuskälla med en divergensvinkel (θ). Denna parameter kan i allmänhet kontrolleras.
Om vi placerar denna punktljuskälla i fokus för den optiska fiberkollimerande linsen vet vi att: ljuset som emitteras från fokus på en fokuseringsspegel (den kollimerande linsen använder faktiskt fokuseringsspegeln omvänt), efter att ha passerat genom fokuseringslinsen , blir Det blev parallellt ljus.
Många frågar mig vad är diametern på strålen som kommer ut efter att ha passerat genom en viss kollimerande lins. Idag är jag här för att ge dig svaret, som är 2F*tagg (1/2*θ). Om divergensvinkeln är 10 grader och F=150mm, är diametern på strålen som kommer ut ur kollimatorn =2*150*tag(5 grader)=26.2466 mm.
Denna formel är av referensbetydelse för val av galvanometrar för svetsmaskiner som använder optisk fibertransmission. Att fortsätta prata om det är vad folk inom fiberskärmaskinbranschen vill veta.
Efter att ha passerat genom fiberkollimationslinsen går lasern in i fokuseringslinsen på fiberskärmaskinen. Enligt teorin är den kollimerande linsens brännvidd ÷ fokuseringslinsens brännvidd=förhållandet mellan energitätheten efter fokusering och den tidigare densiteten.
Till exempel: den kollimerande linsens brännvidd är 75 mm, fokuseringslinsens brännvidd är 150 mm, 75÷150=1/2, det vill säga området för den fokuserade ljuspunkten efter att ha passerat genom fokuseringen linsen är dubbelt så stor som arean av punktljuskällan som just kom ut ur energifibern. , är energitätheten 1/2 av originalet.
Vissa människor frågar varför vi behöver minska energitätheten?
Är det inte bättre att koncentrera energitätheten? Det finns flera anledningar här:
Först:Om fokuseringslinsens brännvidd är kortare blir fokuseringslinsens brännvidd grundare. Grunt brännvidd leder lätt till oförmåga att skära djupt.
Andra:ju kortare brännvidd, desto mindre fokuspunkt och desto mindre skärsöm. Den lilla sömmen bidrar inte till att den avskurna slaggen faller, vilket resulterar i oförmåga att skära igenom.
Därför försöker vi i allmänhet använda en brännvidd mellan 120-150mm som fokuseringslins på fiberskärmaskinen.
Dessutom, varför använder vi inte kollimerande linser med lång brännvidd? Det finns två orsaker inblandade:
Först:Att använda en fiberkollimator med lång brännvidd kräver en större linsdiameter, vilket kommer att göra den mekaniska designen mer besvärlig;
Andra:Att använda en fiberkollimerande lins med lång brännvidd kommer att göra att den blir mycket känslig för fiberskärmaskinens fokuspunkt vid fokusering. När den väl avviker lite från fokuseringslinsens fokus kommer fenomenet med oförmåga att skära igenom att inträffa.
Det är därför fokus på våra allmänna skärmaskiner för optiska fibrer vanligtvis ligger mellan 60-100 mm. Låt oss sedan prata om strålexpanderare. Beam expanders har också en kollimerande funktion, men beam expanders är för ljusstrålar (strålar med en viss divergensvinkel).
Ljuset från många lasrar på vår marknad är strålar, såsom: CO2-glasrör, CO2-radiofrekvensrör, lamppumpade YAG-lasrar, lasrar från fiberlasrar med QBH, slutpumpade 355nm 532nm 1064nm lasrar, etc. ,
Ljuset från dessa lasrar är alla strålar, och de är inte strikt parallellt ljus (när strålkvaliteten M2 för en laser är 1, har ljuset från denna laser ingen divergensvinkel, men detta kan bara vara ett idealiskt tillstånd, i Det gör inte existerar i verkligheten I allmänhet kan M2-koefficienten för lasrar på marknaden nå 1,2, vilket redan är mycket bra).
Därefter kommer vi att prata om varför strålexpandern kan spela en kollimerande roll. Alla vet att strålexpandern kan expandera strålen. I professionella termer är det att utöka strålens midjeradius, och strålens midjeradius och divergensvinkeln för lasern är Produkten är ett fast värde. När strålens midjeradie ökar (dvs strålen expanderar), minskar divergensvinkeln (för att uppnå effekten av kollimering).
Det finns en slutsats att efter att ha passerat genom en N-faldig strålexpander reduceras divergensvinkeln för laserstrålen till ett N-faldigt av originalet. Till exempel, efter att ha passerat genom en 4x strålexpander, reduceras divergensvinkeln till 1/4 av originalet. Det är därför vi försöker använda en strålexpanderare med större förstoring (förutsatt att strålens storlek efter att ha passerat genom strålexpandern inte överstiger galvanometerns punktstorlek).
Strålexpandern inkluderar: CO2 strålexpanderare, 532nm strålexpanderare, 355nm strålexpanderare, 1064nm strålexpanderare, 650nm strålexpanderare, multiplerna är: 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 30 50 100 och så vidare.
Kollimeringslinsen inkluderar: kollimeringslins för fibersvetsmaskin (brännvidd 100 120 150 180mm); kollimerande lins för fiberskärmaskin: diameter 30f100 kollimerande lins (tvådelad kombination), diameter 28f60 kollimerande lins (tvådelad kombination), diameter 25.4F75 kollimerande lins (tvådelad kombination) och så vidare.
