激光出射光和擴(kuò)束鏡及場(chǎng)鏡振鏡四者之間的關(guān)系
激光器出射光(Output beam diameter),就是從激光器輸出的光斑有多大。這種光束一般是經(jīng)過準(zhǔn)直的光,而那些沒有經(jīng)過準(zhǔn)直的光,就是我們平常說的QBH接口的激光器出來的光就不能使用這個(gè)公式了,這一點(diǎn)我們需要注意。
2、擴(kuò)束鏡(beam expender),就是把激光光束擴(kuò)大的一個(gè)光學(xué)器件。激光的束腰半徑與發(fā)散角的乘積是一個(gè)定值。一束激光經(jīng)過一個(gè)X倍的擴(kuò)束鏡,其束腰半徑增大X倍,但是光束的發(fā)散角縮小為原來的1/X。那么發(fā)散角縮小有什么好處?發(fā)散角小的激光光束,經(jīng)過同樣規(guī)格的聚焦鏡,得到的聚焦點(diǎn)會(huì)更小。擴(kuò)束鏡的作用:
第一:使聚焦效果更好,得到更小的聚焦光斑。倍數(shù)越大的擴(kuò)束鏡出來的光經(jīng)聚焦鏡聚焦的效果更好。
第二:使能量均勻分散,使到達(dá)振鏡片或者反射鏡的能量密度降低,使振鏡片或者45度反射鏡片更耐用。
第三:放大光束,這個(gè)主要是體現(xiàn)在激光表演系統(tǒng)中,雖然我們?cè)诠I(yè)加工系統(tǒng)中每次都放大光束,但是我們的目的不只是放大光束而是前兩個(gè)目的,而激光表演系統(tǒng)中用擴(kuò)束鏡的目的就是放大光束。
3、振鏡(galvanometer),說到底就是兩個(gè)電流表+指針綁X、Y鏡片,而我們說的振鏡光斑數(shù)(10光斑 12光斑 20光斑等)就是說這個(gè)振鏡片的面積能夠反射多大的光束。振鏡鏡片越小,所能反射的光束就越??;振鏡鏡片越大,所能反射的光束就越大。但是振鏡的鏡片越大,那么振鏡鏡片的重量就越大,重量越大的東西運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,慣性就越大,慣性越大必然導(dǎo)致振鏡的速度就快不起來。為什么選大振鏡片?是因?yàn)闉榱说玫桨l(fā)散角更小的光束,就會(huì)使用大倍數(shù)擴(kuò)束鏡,而使用大倍數(shù)擴(kuò)束鏡,那么必然會(huì)出來大光束,大光束就一定要相應(yīng)的振鏡片來反射。記住一點(diǎn):線條精細(xì)度和打標(biāo)速度是一個(gè)矛盾體,我們只能根據(jù)需要去取舍,不能兩者都求最好。
4、場(chǎng)鏡(scan lens) ,說得簡(jiǎn)單點(diǎn)就是一個(gè)聚焦鏡,說得復(fù)雜點(diǎn)就是在其焦距位置一個(gè)規(guī)定的平面內(nèi)的每個(gè)點(diǎn)都是聚焦點(diǎn)的透鏡,當(dāng)然這個(gè)說法不嚴(yán)謹(jǐn),但是基本就是這個(gè)意思。場(chǎng)鏡有一個(gè)參數(shù),叫入射光瞳(Full Beam Diameter) ,也叫入瞳。對(duì)于入瞳,我們要求場(chǎng)鏡的入瞳≥振鏡的光斑,如果場(chǎng)鏡入瞳小于振鏡的光斑,那么就有可能出現(xiàn),打標(biāo)到場(chǎng)鏡邊緣的時(shí)候,邊緣會(huì)打標(biāo)明顯淺于中間位置,甚至出現(xiàn)能打到的范圍會(huì)小于場(chǎng)鏡標(biāo)稱的范圍。
四者之間的關(guān)系:
激光器出射光x擴(kuò)束鏡的倍數(shù)≤振鏡的光斑數(shù)≤場(chǎng)鏡的入瞳
在追求速度的情況下,我們盡量讓振鏡的光斑數(shù)小一點(diǎn)。
在追求精度的情況下,我們要求振鏡光斑數(shù)和場(chǎng)鏡的入瞳要大一點(diǎn)。