Коллимирующие линзы предназначены для точечных источников света, а так называемые точечные источники света, которые мы чаще всего видим в жизни, это: спичечные головки, старомодные лампочки-фонарики и лазеры, выходящие из энергетических оптических волокон.
В нашей промышленной лазерной промышленности, когда мы говорим о коллимирующих зеркалах, мы в основном говорим о лазерном свете, выходящем из волокна передачи энергии. Свет, выходящий из энергетического волокна, представляет собой точечный источник света с углом расхождения (θ). Этот параметр обычно можно проверить.
Если мы поместим этот точечный источник света в фокус волоконно-оптической коллимирующей линзы, мы узнаем, что: свет, излучаемый из фокуса фокусирующего зеркала (коллимирующая линза на самом деле использует фокусирующее зеркало наоборот), после прохождения через фокусирующую линзу , становится Стал параллельным светом.
Многие меня спрашивают, каков диаметр луча, который выходит после прохождения определенной коллимирующей линзы. Сегодня я здесь, чтобы дать вам ответ: 2F*tag (1/2*θ). Если угол расхождения составляет 10 градусов и F=150мм, то диаметр луча, выходящего из коллиматора, равен =2*150*tag(5 градусов)=26.2466мм.
Эта формула имеет справочное значение при выборе гальванометров для сварочных аппаратов, использующих оптоволоконную передачу. Продолжать говорить об этом – вот что хотят знать люди, работающие в сфере машин для резки волокна.
Пройдя через коллимирующую линзу волокна, лазер попадает в фокусирующую линзу машины для резки волокна. По теории фокусное расстояние коллимирующей линзы ÷ фокусное расстояние фокусирующей линзы=отношение плотности энергии после фокусировки к предыдущей плотности.
Например: фокусное расстояние коллимирующей линзы 75мм, фокусное расстояние фокусирующей линзы 150мм, 75÷150=1/2, то есть площадь сфокусированного светового пятна после прохождения фокусирующей линзы линза в два раза больше площади точечного источника света, только что вышедшего из энергетического волокна. , плотность энергии составляет 1/2 от исходной.
Некоторые спрашивают, зачем нам уменьшать плотность энергии?
Не лучше ли сконцентрировать плотность энергии? Здесь есть несколько причин:
Первый:Если фокусное расстояние фокусирующей линзы короче, то и фокусная глубина фокусирующей линзы будет меньше. Малая глубина фокуса легко приведет к невозможности глубокого реза.
Второй:чем короче фокусное расстояние, тем меньше точка фокусировки и тем меньше режущий шов. Маленький шов не способствует падению разрезаемого шлака, что приводит к невозможности прорезать.
Поэтому мы обычно стараемся использовать фокусное расстояние между 120-150 мм в качестве фокусирующей линзы машины для резки волокна.
Кроме того, почему мы не используем длиннофокусные коллимирующие линзы? Есть две причины:
Первый:Использование волоконного коллиматора с большим фокусным расстоянием требует большего диаметра линзы, что усложнит механическую конструкцию;
Второй:Использование оптоволоконной коллимирующей линзы с большим фокусным расстоянием приведет к тому, что при фокусировке она будет очень чувствительна к точке фокусировки устройства для резки волокна. Стоит ему немного отклониться от фокуса фокусирующей линзы, и произойдет явление неспособности прорезаться.
Вот почему фокус наших обычных машин для резки оптического волокна обычно находится в пределах 60-100 мм. Тогда поговорим о расширителях луча. Расширители луча также имеют коллимирующую функцию, но расширители луча предназначены для световых лучей (лучей с определенным углом расхождения).
Свет многих лазеров, представленных на нашем рынке, является лучевым, например: стеклянные трубки CO2, радиочастотные трубки CO2, YAG-лазеры с ламповой накачкой, лазеры волоконных лазеров с QBH, лазеры с концевой накачкой 355 нм, 532 нм, 1064 нм и т. д.
Свет этих лазеров представляет собой все лучи, и они не являются строго параллельным светом (когда качество луча M2 лазера равно 1, свет этого лазера не имеет угла расхождения, но это может быть только идеальное состояние, в нем есть в реальной жизни не существует.Как правило, коэффициент М2 лазеров на рынке может достигать 1,2, что уже очень хорошо).
Далее мы поговорим о том, почему расширитель луча может играть коллимирующую роль. Всем известно, что расширитель луча может расширить луч. Говоря профессиональным языком, это расширение радиуса перетяжки луча, а радиус перетяжки луча и угол расхождения лазера имеют фиксированное значение. По мере увеличения радиуса перетяжки пучка (т.е. расширения пучка) угол расхождения уменьшается (для достижения эффекта коллимации).
Сделан вывод, что после прохождения через N-кратный расширитель луча угол расхождения лазерного луча уменьшается до одного N-кратного от исходного. Например, после прохождения через расширитель луча в 4 раза угол расхождения уменьшается до 1/4 от исходного. Поэтому мы стараемся использовать расширитель луча с большим увеличением (при условии, что размер луча после прохождения расширителя не превышает размер пятна гальванометра).
В состав расширителя луча входят: расширитель луча CO2, расширитель луча 532 нм, расширитель луча 355 нм, расширитель луча 1064 нм, расширитель луча 650 нм, кратные: 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 30 50 100 и так далее.
В состав коллимирующей линзы входят: коллимирующая линза для аппарата для сварки волокон (фокусное расстояние 100 120 150 180 мм); коллимирующая линза для машины для резки волокна: коллимирующая линза диаметром 30f100 (сочетание из двух частей), коллимирующая линза диаметром 28f60 (сочетание из двух частей), коллимирующая линза диаметром 25,4F75 (сочетание из двух частей) и так далее.
