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光学扫描振镜技术解析

时间:2020-11-26 来源:新特光电 访问量:1121

打标应用中,扫描振镜采用的反射镜类型包含有石英基底材料,厚度在2.0和7.0mm之间,这取决于反射镜尺寸和角加速度。电解质镀膜在对应的波长范围内(例如,对于高功率半导体激光器和入射角两侧偏转范围超过12时,在780nm和980nm之间)提供足够的反射率(>98.0%)。

振镜的工作原理

振镜扫描式打标头主要由XY扫描镜、场镜、振镜及计算机控制的打标软件等构成。其工作原理是将激光束入射到两反射镜(扫描镜)上,用计算机控制反射镜的反射角度,这两个反射镜可分别沿X、Y轴扫描,从而达到激光束的偏转,使具有一定功率密度的激光聚焦点在打标材料上按所需的要求运动,从而在材料表面上留下永久的标记,聚焦的光斑可以是圆形或矩形。

在振镜扫描系统中,可以采用矢量图形及文字,这种方法采用了计算机中图形软件对图形的处理方式,具有作图效率高,图形精度好,无失真等特点,极大的提高了激光打标机的质量和速度。同时振镜式打标也可采用点阵式打标方式,采用这种方式对于在线打标很适用,根据不同速度的生产线可以采用一个扫描振镜或两个扫描振镜,与前面所述的阵列式打标相比,可以标记更多的点阵信息,对于标记汉字字符具有更大的优势。

扫描振镜技术

一套基本的x-y扫描装置看起来很简单:两块反射镜,由电机驱动,可将入射激光束反射到特定区域(工作区域)的任何点。一组平场(f- )透镜确保焦点在工作区域平面内(二轴系统,如图1),对基本的Nd:YAG激光器来说,典型的工作范围为40×40平方毫米(ff- =100 毫米)至180×180 平方毫米(ff- =254 毫米;对于高级谐波激光器和二极管激光器,其工作范围为40×40 平方毫米(ff- =100 毫米)至120×120平方毫米(ff- =163 毫米),具体取决于平场透镜的焦距。显然,所需工作范围越大,工作距离越长。如果在扫描振镜前端的激光光路中,使用聚焦透镜和可移动透镜的组合来代替平场透镜,工作范围和工作距离还会进一步增加(三轴系统,如图2)。该装置可使工作范围达到1200×1200平方毫米,工作距离达到1500毫米。

振镜振镜

在多种应用场合中,要求较高的定位速度。比如,当f- 透镜焦距长度达163mm时,在120×120mm2的工作区域内扫描速度可达10 m/s。简单的几何计算表明,振镜镜面较小的角度偏差可能导致激光光斑在工作平面上出现较大的错位。因此,不管对振镜驱动、镜面,还是反射镜安装架来说,高级别的定位精度是必须的。同时,振镜电机和驱动器电子器件会发热,产生热漂移,导致上述定位偏差的发生。新特光电提供的振镜具有完美的动态响应特性。轴向预置高精度轴承保证无反向间隙,高强度且低摩擦,使用寿命长!而且除了高精度光学位置检测系统具有高重复性和低漂移特性外,还配备加热器和温度传感器,让振镜即使在异常波动环境中也能保持良好的温度特性,保证了长期工作状态下的稳定性。

振镜扫描式打标因其应用范围广,可进行矢量打标和点阵打标,标记范围可调,而且具有响应速度快、打标速度高、打标质量较高、光路密封性能好、对环境适应性强等优势已成为主流产品,并被认为代表了未来激光打标机的发展方向,具有广阔的应用前景。

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