Lensa kolimasi ditujukan untuk sumber cahaya titik, dan yang disebut sumber cahaya titik yang lebih sering kita lihat dalam kehidupan adalah: kepala korek api, bola lampu senter kuno, dan laser yang dihasilkan dari serat optik energi.
Untuk industri laser industri kita, ketika kita berbicara tentang cermin kolimasi, pada dasarnya kita berbicara tentang sinar laser yang keluar dari serat transmisi energi. Cahaya yang keluar dari serat energi merupakan sumber cahaya titik dengan sudut divergensi (θ). Parameter ini umumnya dapat diperiksa.
Jika kita menempatkan sumber cahaya titik ini pada fokus lensa pemfokusan serat optik, kita mengetahui bahwa: cahaya yang dipancarkan dari fokus cermin pemfokusan (lensa kolimasi sebenarnya menggunakan cermin pemfokusan secara terbalik), setelah melewati lensa pemfokusan , menjadi Itu menjadi cahaya paralel.
Banyak orang bertanya kepada saya berapa diameter berkas yang keluar setelah melewati lensa kolimasi tertentu. Hari ini saya hadir untuk memberikan jawabannya, yaitu 2F*tag (1/2*θ). Jika sudut divergensinya 10 derajat dan F=150mm, maka diameter berkas yang keluar dari kolimator adalah =2*150*tag(5 derajat )=26.2466mm.
Rumus ini menjadi acuan penting dalam pemilihan galvanometer untuk mesin las yang menggunakan transmisi serat optik. Terus membicarakannya adalah hal yang ingin diketahui oleh orang-orang di industri mesin pemotong serat.
Setelah melewati lensa pengkolimasi serat, laser memasuki lensa pemfokusan mesin pemotong serat. Menurut teori, panjang fokus lensa yang terkolimasi adalah panjang fokus lensa pemfokusan=rasio kerapatan energi setelah pemfokusan terhadap kerapatan sebelumnya.
Contoh: panjang fokus lensa kolimasi adalah 75 mm, panjang fokus lensa pemfokusan adalah 150 mm, 75 α 150=1 / 2, artinya luas titik cahaya yang terfokus setelah melewati pemfokusan lensa dua kali lebih besar dari luas titik sumber cahaya yang baru saja keluar dari serat energi. , rapat energinya adalah 1/2 dari aslinya.
Beberapa orang bertanya, mengapa kita perlu mengurangi kepadatan energi?
Bukankah lebih baik memusatkan kepadatan energi? Ada beberapa alasan di sini:
Pertama:Jika panjang fokus lensa fokus lebih pendek, kedalaman fokus lensa fokus akan lebih dangkal. Kedalaman fokus yang dangkal akan menyebabkan ketidakmampuan untuk memotong secara mendalam.
Kedua:semakin pendek panjang fokusnya, semakin kecil titik fokusnya, dan semakin kecil jahitan pemotongannya. Lapisan kecil tidak kondusif untuk jatuhnya terak yang dipotong, sehingga tidak dapat dipotong.
Oleh karena itu, kami biasanya mencoba menggunakan panjang fokus antara 120-150mm sebagai lensa pemfokusan mesin pemotong serat.
Selain itu, mengapa kita tidak menggunakan lensa collimating dengan panjang fokus panjang? Ada dua alasan yang terlibat:
Pertama:Menggunakan kolimator serat dengan panjang fokus yang panjang memerlukan diameter lensa yang lebih besar, yang akan membuat desain mekanis lebih merepotkan;
Kedua:Penggunaan lensa fiber collimating dengan panjang fokus yang panjang akan menyebabkannya menjadi sangat sensitif terhadap titik fokus mesin pemotong fiber saat pemfokusan. Begitu menyimpang sedikit dari fokus lensa pemfokusan, fenomena ketidakmampuan menembus akan terjadi.
Inilah sebabnya mengapa fokus mesin pemotong serat optik kami secara umum umumnya berada di antara 60-100mm. Kalau begitu mari kita bicara tentang beam expander. Beam expander juga mempunyai fungsi kolimasi, namun beam expander ditujukan untuk berkas cahaya (balok dengan sudut divergensi tertentu).
Cahaya dari banyak laser di pasar kami adalah sinar, seperti: tabung kaca CO2, tabung frekuensi radio CO2, laser YAG yang dipompa lampu, laser dari laser serat dengan QBH, laser 355nm 532nm 1064nm yang dipompa akhir, dll.,
Cahaya dari laser ini semuanya adalah sinar, dan tidak sepenuhnya merupakan cahaya paralel (ketika kualitas sinar M2 laser adalah 1, cahaya laser ini tidak memiliki sudut divergensi, tetapi ini hanya bisa menjadi keadaan ideal, di Itu tidak tidak ada di kehidupan nyata. Umumnya koefisien M2 laser yang ada di pasaran bisa mencapai 1,2, itu sudah sangat bagus).
Selanjutnya kita akan membahas mengapa beam expander dapat memainkan peran kolimasi. Semua orang tahu bahwa beam expander dapat memperluas beam. Dalam istilah profesional, itu adalah untuk memperluas radius sinar pinggang, dan radius sinar pinggang serta sudut divergensi laser adalah Produknya adalah nilai tetap. Ketika radius pinggang balok meningkat (yaitu, balok mengembang), sudut divergensi berkurang (untuk mencapai efek kolimasi).
Ada kesimpulan bahwa setelah melewati ekspander berkas N kali lipat, sudut divergensi sinar laser berkurang menjadi satu kali lipat N dari aslinya. Misalnya, setelah melewati beam expander 4x, sudut divergensi dikurangi menjadi 1/4 dari aslinya. Oleh karena itu kami mencoba menggunakan beam expander dengan perbesaran yang lebih besar (asalkan ukuran balok setelah melewati beam expander tidak melebihi ukuran titik galvanometer).
Beam expander meliputi: beam expander CO2, beam expander 532nm, beam expander 355nm, beam expander 1064nm, beam expander 650nm, kelipatannya adalah: 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 30 50 100 dan seterusnya.
Lensa pengkolimasi meliputi: lensa pengkolimasi untuk mesin las serat (panjang fokus 100 120 150 180mm); lensa collimating untuk mesin pemotong serat: lensa collimating diameter 30f100 (kombinasi dua bagian), lensa collimating diameter 28f60 (kombinasi dua bagian), lensa collimating diameter 25.4F75 (kombinasi dua bagian) dan seterusnya.
