Les lents col·limadores són per a fonts de llum puntuals, i les anomenades fonts de llum puntuals que veiem més sovint a la vida són: capçals de llumins, bombetes de llanterna antiquades i làsers que surten de fibres òptiques d'energia.
Per a la nostra indústria làser industrial, quan parlem de miralls col·limadors, estem parlant bàsicament de la llum làser que surt de la fibra de transmissió d'energia. La llum que surt de la fibra d'energia és una font de llum puntual amb un angle de divergència (θ). En general, aquest paràmetre es pot comprovar.
Si col·loquem aquesta font de llum puntual al focus de la lent de col·limació de fibra òptica, sabem que: la llum emesa pel focus d'un mirall d'enfocament (la lent de col·limació utilitza realment el mirall d'enfocament al revés), després de passar per la lent d'enfocament. , esdevé Es va convertir en llum paral·lela.
Molta gent em pregunta quin és el diàmetre del feix que surt després de passar per una certa lent col·limadora. Avui estic aquí per donar-vos la resposta, que és 2F*tag (1/2*θ). Si l'angle de divergència és de 10 graus i F=150mm, aleshores el diàmetre del feix que surt del col·limador és =2*150*tag(5 graus)=26,2466 mm.
Aquesta fórmula és de referència per seleccionar galvanòmetres per a màquines de soldadura que utilitzen transmissió de fibra òptica. Continuar parlant-ne és el que volen saber la gent de la indústria de les màquines de tall de fibra.
Després de passar per la lent de col·limació de fibra, el làser entra a la lent d'enfocament de la màquina de tall de fibra. Segons la teoria, la distància focal de la lent col·limadora ÷ la distància focal de la lent d'enfocament=la relació entre la densitat d'energia després de l'enfocament i la densitat anterior.
Per exemple: la distància focal de la lent col·limadora és de 75 mm, la distància focal de la lent d'enfocament és de 150 mm, 75÷150=1/2, és a dir, l'àrea del punt de llum enfocat després de passar per l'enfocament La lent és dues vegades més gran que l'àrea de la font de llum puntual que acaba de sortir de la fibra d'energia. , la densitat d'energia és 1/2 de l'original.
Algunes persones es pregunten, per què hem de reduir la densitat energètica?
No és millor concentrar la densitat energètica? Hi ha diversos motius aquí:
Primer:Si la distància focal de la lent d'enfocament és més curta, la profunditat focal de la lent d'enfocament serà menor. La poca profunditat focal conduirà fàcilment a la incapacitat de tallar profundament.
Segon:com més curta és la distància focal, més petit és el punt d'enfocament i més petita és la costura de tall. La costura petita no afavoreix la caiguda de l'escòria tallada, cosa que fa que no es pugui tallar.
Per tant, generalment intentem utilitzar una distància focal entre 120-150mm com a lent d'enfocament de la màquina de tall de fibra.
A més, per què no fem servir lents col·limadores de llarga distància focal? Hi ha dos motius implicats:
Primer:L'ús d'un col·limador de fibra amb una distància focal llarga requereix un diàmetre de lent més gran, cosa que farà que el disseny mecànic sigui més problemàtic;
Segon:L'ús d'una lent col·limadora de fibra amb una distància focal llarga farà que sigui molt sensible al punt d'enfocament de la màquina de tall de fibra quan s'enfoca. Un cop es desviï una mica del focus de la lent d'enfocament, es produirà el fenomen d'incapacitat de tallar.
És per això que l'enfocament de les nostres màquines de tall de fibra òptica general se situa entre 60-100mm. Aleshores parlem dels expansors de feix. Els expansors de feix també tenen una funció de col·limació, però els expansors de feix són per a feix de llum (bigues amb un cert angle de divergència).
La llum de molts làsers del nostre mercat és un feix, com ara: tubs de vidre de CO2, tubs de radiofreqüència de CO2, làsers YAG bombejats per làmpades, làsers de làsers de fibra amb QBH, làsers de 355 nm 532 nm 1064 nm amb bombeig final, etc.
La llum d'aquests làsers són tots els feixos i no són estrictament paral·lels (quan la qualitat del feix M2 d'un làser és 1, la llum d'aquest làser no té cap angle de divergència, però això només pot ser un estat ideal, en sí. no existeixen a la vida real En general, el coeficient M2 dels làsers del mercat pot arribar a 1,2, que ja és molt bo).
A continuació, parlarem de per què l'expansor del feix pot tenir un paper col·limador. Tothom sap que l'expansor del feix pot ampliar el feix. En termes professionals, es tracta d'ampliar el radi de la cintura del feix, i el radi de la cintura del feix i l'angle de divergència del làser són El producte és un valor fix. A mesura que augmenta el radi de la cintura del feix (és a dir, el feix s'expandeix), l'angle de divergència disminueix (per aconseguir l'efecte de col·limació).
Hi ha la conclusió que després de passar per un expansor de feix de N-fold, l'angle de divergència del feix làser es redueix a un N-fold de l'original. Per exemple, després de passar per un expansor de feix 4x, l'angle de divergència es redueix a 1/4 de l'original. És per això que intentem utilitzar un expansor de feix amb un augment més gran (sempre que la mida del feix després de passar per l'expansor de feix no superi la mida del punt del galvanòmetre).
L'expansor de feix inclou: expansor de feix de CO2, expansor de feix de 532 nm, expansor de feix de 355 nm, expansor de feix de 1064 nm, expansor de feix de 650 nm, els múltiples són: 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 30 50 100 i així successivament.
La lent col·limadora inclou: una lent col·limadora per a màquina de soldadura de fibra (distància focal 100 120 150 180mm); Lent col·limadora per a màquina de tall de fibra: lent col·limadora de diàmetre 30f100 (combinació de dues peces), lent col·limadora de diàmetre 28f60 (combinació de dues peces), lent col·limadora de diàmetre 25.4F75 (combinació de dues peces), etc.
