三轴扫描振镜系统

时间:2021-01-18 来源:新特光电 访问量:1190

随着大范围,卷筒印刷和远程材料加工等应用成几何指数的增长,激光应用的要求也越来越严格,如激光切割、雕刻、表面处理和激光增材制造。各种类型的商用激光器应用于这些要求苛刻的高端应用中,优化了特殊材料的加工工艺。高端先进的光束传输系统研发,如基于检流计原理发展起来的激光扫描振镜也同样针对于这些高端应用领域。

振镜是一种优良的矢量扫描器件。它是一种特殊的摆动电机,基本原理是通电线圈在磁场中产生力矩,但与旋转电机不同,其转子上通过机械纽簧或电子的方法加有复位力矩,大小与转子偏离平衡位置的角度成正比,当线圈通以一定的电流而转子发生偏转到一定的角度时,电磁力矩与回复力矩大小相等,故不能象普通电机一样旋转,只能偏转,偏转角与电流成正比,与电流计一样,故振镜又叫电流计扫描振镜。

三轴扫描的工作原理通常是后聚焦扫描,由于扫描镜片位于聚焦镜后面。利用后聚焦扫描技术,扫描系统能够实现更大的扫描尺寸,更小的聚焦光斑和承载更大的激光功率。在这种结构中,激光光束经过动态扩束镜和聚焦物镜后重新成像在目标平面内。

三轴扫描系统主要应用在大扫描幅面,聚焦透镜和两轴扫描头不适用的二维表面应用中。通常由于大扫描范围,复杂性和大幅面扫描透镜的价格因素,使两轴扫描振镜应用变得不切实际。

在三轴系统中,通过在扫描头前面放置聚焦镜,使得扫描范围不依赖于光学元件的尺寸。动态聚焦模块(DFM)和聚焦物镜的位置关系决定了工作(聚焦)距离。因为工作距离决定扫描范围,所以工作距离越长,扫描范围也大。

在传统的两轴扫描头解决方案中,光束直径被扫描透镜的入射孔径大小所限制。对大孔径的入射光束(通常>30mm),两轴扫描头的聚焦镜头变得很大而且价格昂贵。三轴系统在扫描镜片的后方有个聚焦物镜,聚焦物镜所需的通光孔径尺寸显著的减小了。因此较大的光束可以通过新设计的光学系统,节约了聚焦镜片成本的同时也实现了更小的聚焦光斑,也就是说,大范围的应用由于需要较高的工作距离(f),加大了聚焦光斑直径,通过加大入射光斑直径(D)可降低聚焦光斑直径,提高激光功率密度。

新特光电提供的采用业界最先进的全数字技术,提供超高速度和准确性,配有集成动态聚焦模块的三轴扫描振镜,确保整个操作台上激光聚焦在光斑上,可用于激光增材制造、激光焊接和切割以及激光表面处理等领域。

后聚焦、三轴、全数字激光扫描系统具备大扫描范围,聚焦光斑小,高速度和高精度的优势,满足下一代远程激光加工应用的要求。

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