Колимиращите лещи са за точкови източници на светлина, а така наречените точкови източници на светлина, които виждаме по-често в живота, са: кибритени глави, старомодни крушки за фенерчета и лазери, излизащи от енергийни оптични влакна.
За нашата индустриална лазерна индустрия, когато говорим за колимиращи огледала, ние основно говорим за лазерната светлина, излизаща от влакното за предаване на енергия. Светлината, излизаща от енергийното влакно, е точков източник на светлина с ъгъл на отклонение (θ). Този параметър обикновено може да бъде проверен.
Ако поставим този точков източник на светлина във фокуса на колимиращата леща на оптичното влакно, знаем, че: светлината, излъчена от фокуса на фокусиращо огледало (колимиращата леща всъщност използва фокусиращото огледало наобратно), след преминаване през фокусиращата леща , става Стана паралелна светлина.
Много хора ме питат какъв е диаметърът на лъча, който излиза след преминаване през определена колимираща леща. Днес съм тук, за да ви дам отговора, който е 2F*tag (1/2*θ). Ако ъгълът на отклонение е 10 градуса и F=150mm, тогава диаметърът на лъча, излизащ от колиматора, е =2*150*tag(5 градуса )=26.2466mm.
Тази формула е от референтно значение за избор на галванометри за заваръчни машини, които използват оптично предаване. Продължаването да се говори за това е това, което хората в индустрията за машини за рязане на влакна искат да знаят.
След преминаване през колимиращата леща на влакна, лазерът влиза във фокусиращата леща на машината за рязане на влакна. Според теорията, фокусното разстояние на колимиращата леща ÷ фокусното разстояние на фокусиращата леща=съотношението на енергийната плътност след фокусиране към предишната плътност.
Например: фокусното разстояние на колимиращата леща е 75 мм, фокусното разстояние на фокусиращата леща е 150 мм, 75÷150=1/2, т.е. площта на фокусираното светлинно петно след преминаване през фокусиращото лещата е два пъти по-голяма от площта на точковия светлинен източник, който току-що е излязъл от енергийното влакно. , енергийната плътност е 1/2 от първоначалната.
Някои хора питат защо трябва да намаляваме енергийната плътност?
Не е ли по-добре да концентрираме енергийната плътност? Тук има няколко причини:
Първо:Ако фокусното разстояние на фокусиращата леща е по-късо, фокусната дълбочина на фокусиращата леща ще бъде по-малка. Плитката фокусна дълбочина лесно ще доведе до невъзможност за дълбоко рязане.
Второ:колкото по-късо е фокусното разстояние, толкова по-малка е точката на фокусиране и толкова по-малък е режещият шев. Малкият шев не благоприятства падането на отрязаната шлака, което води до невъзможност за прорязване.
Затова обикновено се опитваме да използваме фокусно разстояние между 120-150 mm като фокусираща леща на машината за рязане на влакна.
Освен това, защо не използваме колимиращи лещи с голямо фокусно разстояние? Има две причини:
Първо:Използването на оптичен колиматор с голямо фокусно разстояние изисква по-голям диаметър на лещата, което ще направи механичния дизайн по-неприятен;
Второ:Използването на влакнеста колимираща леща с голямо фокусно разстояние ще доведе до много чувствителна към фокусната точка на машината за рязане на влакна при фокусиране. След като се отклони малко от фокуса на фокусиращата леща, ще се появи феноменът на невъзможност за прорязване.
Ето защо фокусът на нашите общи машини за рязане на оптични влакна обикновено е между 60-100 mm. Тогава нека поговорим за разширителите на лъча. Разширителите на лъча също имат колимираща функция, но разширителите на лъча са за светлинни лъчи (лъчи с определен ъгъл на отклонение).
Светлината от много лазери на нашия пазар е лъч, като например: стъклени тръби с CO2, радиочестотни тръби с CO2, YAG лазери с лампово изпомпване, лазери от влакнести лазери с QBH, лазери с крайно изпомпване 355nm 532nm 1064nm и др.,
Светлината от тези лазери е изцяло лъчи и те не са строго успоредни светлини (когато качеството на лъча M2 на лазер е 1, светлината на този лазер няма ъгъл на отклонение, но това може да бъде само идеално състояние, при не съществува в реалния живот, като цяло коефициентът M2 на лазерите на пазара може да достигне 1,2, което вече е много добро).
След това ще говорим защо разширителят на лъча може да играе колимираща роля. Всеки знае, че разширителят на лъча може да разшири лъча. В професионален план това е разширяване на радиуса на талията на лъча, а радиусът на талията на лъча и ъгълът на отклонение на лазера са. Продуктът е с фиксирана стойност. Тъй като радиусът на талията на лъча се увеличава (т.е. лъчът се разширява), ъгълът на отклонение намалява (за да се постигне ефектът на колимация).
Има заключение, че след преминаване през N-кратен разширител на лъча, ъгълът на отклонение на лазерния лъч се намалява до един N-кратен от оригинала. Например, след преминаване през 4x разширител на лъча, ъгълът на отклонение се намалява до 1/4 от първоначалния. Ето защо се опитваме да използваме разширител на лъча с по-голямо увеличение (при условие, че размерът на лъча след преминаване през разширителя на лъча не надвишава размера на петното на галванометъра).
Разширителят на лъча включва: разширител на лъч CO2, разширител на лъч 532nm, разширител на лъч 355nm, разширител на лъч 1064nm, разширител на лъч 650nm, кратните са: 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 30 50 100 и т.н.
Колимиращата леща включва: колимираща леща за машина за заваряване на влакна (фокусно разстояние 100 120 150 180 mm); колимираща леща за машина за рязане на влакна: колимираща леща с диаметър 30f100 (комбинация от две части), колимираща леща с диаметър 28f60 (комбинация от две части), колимираща леща с диаметър 25.4F75 (комбинация от две части) и т.н.
