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激光出射光和扩束镜及场镜振镜四者之间的关系

时间:2020-11-23 来源:新特光电 访问量:1182

激光器出射光(Output beam diameter),就是从激光器输出的光斑有多大。这种光束一般是经过准直的光,而那些没有经过准直的光,就是我们平常说的QBH接口的激光器出来的光就不能使用这个公式了,这一点我们需要注意。

2、扩束镜(beam expender),就是把激光光束扩大的一个光学器件。激光的束腰半径与发散角的乘积是一个定值。一束激光经过一个X倍的扩束镜,其束腰半径增大X倍,但是光束的发散角缩小为原来的1/X。那么发散角缩小有什么好处?发散角小的激光光束,经过同样规格的聚焦镜,得到的聚焦点会更小。扩束镜的作用:

第一:使聚焦效果更好,得到更小的聚焦光斑。倍数越大的扩束镜出来的光经聚焦镜聚焦的效果更好。

第二:使能量均匀分散,使到达振镜片或者反射镜的能量密度降低,使振镜片或者45度反射镜片更耐用。

第三:放大光束,这个主要是体现在激光表演系统中,虽然我们在工业加工系统中每次都放大光束,但是我们的目的不只是放大光束而是前两个目的,而激光表演系统中用扩束镜的目的就是放大光束。

3、振镜(galvanometer),说到底就是两个电流表+指针绑X、Y镜片,而我们说的振镜光斑数(10光斑  12光斑  20光斑等)就是说这个振镜片的面积能够反射多大的光束。振镜镜片越小,所能反射的光束就越小;振镜镜片越大,所能反射的光束就越大。但是振镜的镜片越大,那么振镜镜片的重量就越大,重量越大的东西运动的时候,惯性就越大,惯性越大必然导致振镜的速度就快不起来。为什么选大振镜片?是因为为了得到发散角更小的光束,就会使用大倍数扩束镜,而使用大倍数扩束镜,那么必然会出来大光束,大光束就一定要相应的振镜片来反射。记住一点:线条精细度和打标速度是一个矛盾体,我们只能根据需要去取舍,不能两者都求最好。

4、场镜(scan lens) ,说得简单点就是一个聚焦镜,说得复杂点就是在其焦距位置一个规定的平面内的每个点都是聚焦点的透镜,当然这个说法不严谨,但是基本就是这个意思。场镜有一个参数,叫入射光瞳(Full Beam Diameter) ,也叫入瞳。对于入瞳,我们要求场镜的入瞳≥振镜的光斑,如果场镜入瞳小于振镜的光斑,那么就有可能出现,打标到场镜边缘的时候,边缘会打标明显浅于中间位置,甚至出现能打到的范围会小于场镜标称的范围。

四者之间的关系:

激光器出射光x扩束镜的倍数≤振镜的光斑数≤场镜的入瞳

在追求速度的情况下,我们尽量让振镜的光斑数小一点。

在追求精度的情况下,我们要求振镜光斑数和场镜的入瞳要大一点。

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