Методи формування пучка лазерного випромінювання

Найбільш розповсюджений спосіб формування випромінювання – застосування сферичної лінзи або набору лінз об’єктиву. Діапазон фокусних відстаней фокусуючи лінз в технол. сист. лежить в межах 20…300мм. Менші фокусні відстані не використовуються через небезпеку пошкодження оптичної системи і через викривлення сформованого променя лінзою. Для технологічного застосування дуже часто необхідно мати можливість змінювати фокусну відстань в процесі обробки. Ступінчату зміну фокусної відстані можна здійснювати застосуванням набору лінз, які розміщуються на туреллі (рухома платформа, має вісь обертання). Однак для багатьох випадків дискретна зміна фокусної відстані є недостатньою. В таких випадках застосовують системи безперервної зміни фокусної відстані, так звані трансфокатори. В деяких випадках необхідно отримати прямокутну, кругову чи чи кільцеву форму лазерної плями. Для твердо тільних лазерів ця задача вирішується застосуванням активних елементів необхідного поперечного перерізу. В газових лазерах ця задача вирішується зміною конструкції резонатора, наприклад застосовуючи циліндричну оптику можна отримати прямолінійну форму поперечного перерізу променя. Різну форму променя можна отримати також за допомогою проекційних систем. Форма променя в цьому випадку визначається рисунком трафарету. Суть проекційного методу в тому, що деталь встановлюють в фокальну площину фокусуючої системи, а в площину зображення торця активний елемент або трафарет. Для отримання кількох плям використовують фокусування випромінювання великою кількістю лінз або використовують біпризми. В 1-му випадку в спец колекторі збирається набір лінз, які фокусують випромінення в окремі плями. Використання біпризми дозволяє сфокусувати випромінення у вигляді двох світлових плям. Випромінення рощіпляеться призмою на 2 променя, які фокусуються однією лінзою. Окрім розглянутих 2-ох способів розщеплення можливе світло розподільних дзеркал. Такий спосіб має певні переваги, кількість розщеплення обмежується тільки потужністю променя і втратою на дзеркалах. В якості формуючих лінз для невисоких рівней потужності використовують звичайне оптичне скло. Інфрачерфоне випромінення, яке генерують газові лазери, фоксують лінзами, виготовленими з KCl, KBr, NaCl та ін. Для надпотужного випромінення всі ці матеріали непридатні, тому потужні лазерні пучки фокусують за допомогою відбивальної оптики – поворотні дзеркала і відбивальні об’єктиви. Найбільшу відбиваючу здатність на довжині 10⁶мкм мають Cu, Al, Mo, W, Ag, Au. Але до відбивальних систем висуають певні вимоги з точки зору їх теплопровідності, схильності до обробк, фізико-механічних властивостей. Найкращі результати показують багатошарові конструкції відбивних оптичних систем, коли основа виготовлена з міді, потім наноситься шар нікелю, який полірується, а зверху вкривають шаром Au для забезпечення високого коефіцієнта відбиття і стійкості до окиснення.

Поиск по сайту: