Kollimointilinssit ovat pistevalolähteitä, ja niin sanottuja pistevalolähteitä, joita näemme elämässä useammin, ovat tulitikkujen päät, vanhanaikaiset taskulamppujen polttimot ja energiavalokuiduista lähtevät laserit.
Teolliselle laserteollisuudellemme, kun puhumme kollimoivista peileistä, puhumme periaatteessa laservalosta, joka tulee ulos energiansiirtokuidusta. Energiakuidusta tuleva valo on pistevalolähde, jolla on hajoamiskulma (θ). Tämä parametri voidaan yleensä tarkistaa.
Jos asetamme tämän pistevalonlähteen optisen kuidun kollimoivan linssin fokukseen, tiedämme, että: tarkennuspeilin tarkennuksesta säteilevä valo (kollimoiva linssi itse asiassa käyttää tarkennuspeiliä taaksepäin) sen jälkeen, kun se on kulkenut tarkennuslinssin läpi , muuttuu Siitä tuli yhdensuuntainen valo.
Monet ihmiset kysyvät minulta, mikä on sen säteen halkaisija, joka tulee ulos kulkiessaan tietyn kollimoivan linssin läpi. Tänään olen täällä antamassa sinulle vastauksen, joka on 2F*tag (1/2*θ). Jos divergenssikulma on 10 astetta ja F=150mm, niin Kollimaattorista ulos tulevan säteen halkaisija on =2*150*tag(5 astetta )=26,2466 mm.
Tällä kaavalla on vertailumerkitys valittaessa galvanometrejä valokuitusiirtoa käyttäviin hitsauskoneisiin. Siitä puhumisen jatkaminen on mitä kuidunleikkauskoneteollisuuden ihmiset haluavat tietää.
Kulkittuaan kuitukollimointilinssin läpi laser menee kuituleikkauskoneen tarkennuslinssiin. Teorian mukaan kollimoivan linssin polttoväli ÷ fokusoivan linssin polttoväli=tarkennuksen jälkeisen energiatiheyden suhde edelliseen tiheyteen.
Esimerkiksi: kollimoivan linssin polttoväli on 75 mm, tarkennuslinssin polttoväli on 150 mm, 75÷150=1/2, eli tarkennetun valopisteen pinta-ala tarkennuksen läpi kulkemisen jälkeen linssi on kaksi kertaa suurempi kuin energiakuidusta juuri tulleen pistevalonlähteen pinta-ala. , energiatiheys on 1/2 alkuperäisestä.
Jotkut ihmiset kysyvät, miksi meidän täytyy vähentää energiatiheyttä?
Eikö olekin parempi keskittää energiatiheys? Tässä on useita syitä:
Ensimmäinen:Jos tarkennuslinssin polttoväli on lyhyempi, tarkennuslinssin polttosyvyys on matalampi. Matala polttosyvyys johtaa helposti kyvyttömyyteen leikata syvään.
Toinen:mitä lyhyempi polttoväli, sitä pienempi tarkennuspiste ja pienempi leikkaussauma. Pieni sauma ei edistä leikatun kuonan putoamista, mikä johtaa kyvyttömyyteen leikata läpi.
Siksi yritämme käyttää yleensä 120-150 mm:n polttoväliä kuituleikkauskoneen tarkennuslinssinä.
Lisäksi, miksi emme käytä pitkän polttovälin kollimoivia linssejä? Siihen liittyy kaksi syytä:
Ensimmäinen:Pitkän polttovälin omaavan kuitukollimaattorin käyttö vaatii suuremman linssin halkaisijan, mikä tekee mekaanisesta suunnittelusta hankalampaa;
Toinen:Kuitujen kollimoivan linssin käyttäminen, jolla on pitkä polttoväli, saa sen olemaan erittäin herkkä kuidunleikkauskoneen tarkennuspisteelle tarkennettaessa. Kun se poikkeaa hieman tarkennuslinssin tarkennuksesta, ilmaantuu ilmiö, ettei pysty leikkaamaan läpi.
Tästä syystä yleisten valokuituleikkauskoneidemme painopiste on yleensä välillä 60-100 mm. Puhutaan sitten säteen laajentajista. Säteen laajentajilla on myös kollimointitoiminto, mutta säteen laajentimet on tarkoitettu valonsäteille (säteille, joilla on tietty hajontakulma).
Monien markkinoillamme olevien lasereiden valo on sädevaloa, kuten: CO2-lasiputket, CO2-radiotaajuusputket, lamppupumpatut YAG-laserit, laserit QBH-kuitulasereista, päätepumpatut 355nm 532nm 1064nm laserit jne.
Näiden lasereiden valo on kaikki säteitä, eivätkä ne ole täysin yhdensuuntaista valoa (kun laserin säteen laatu M2 on 1, tämän laserin valolla ei ole hajoamiskulmaa, mutta tämä voi olla vain ihanteellinen tila, ei ole olemassa todellisessa elämässä. Yleensä markkinoilla olevien lasereiden M2-kerroin voi olla 1,2, mikä on jo erittäin hyvä).
Seuraavaksi puhumme siitä, miksi säteen laajentajalla voi olla kollimoiva rooli. Kaikki tietävät, että säteen laajentaja voi laajentaa sädettä. Ammattimaisesti se on laajentaa säteen vyötärön sädettä, ja säteen vyötärön säde ja laserin hajontakulma ovat. Tuote on kiinteä arvo. Kun säteen vyötärön säde kasvaa (eli säteen laajenee), hajoamiskulma pienenee (kollimaatiovaikutuksen saavuttamiseksi).
On päätelty, että N-kertaisen säteen laajentimen läpi kulkemisen jälkeen lasersäteen hajoamiskulma pienenee yhdeksi N-kertaiseksi alkuperäisestä. Esimerkiksi, kun se on kulkenut 4x säteen laajentimen läpi, hajontakulma pienenee 1/4 alkuperäisestä. Tästä syystä pyrimme käyttämään suuremmalla suurennuksella varustettua säteen laajentajaa (edellyttäen, että säteen koko ei ylitä galvanometrin pistekokoa säteen laajennuksen jälkeen).
Säteen laajentaja sisältää: CO2-säteen laajentimen, 532 nm säteen laajentaja, 355 nm säteen laajentaja, 1064 nm säteen laajentaja, 650 nm säteen laajentaja, kerrannaiset ovat: 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 30 50 100 ja niin edelleen.
Kollimoiva linssi sisältää: kollimointilinssin kuituhitsauskoneelle (polttoväli 100 120 150 180mm); kollimoiva linssi kuituleikkauskoneeseen: halkaisija 30f100 kollimointilinssi (kaksiosainen yhdistelmä), halkaisija 28f60 kollimointilinssi (kaksiosainen yhdistelmä), halkaisija 25,4F75 kollimointilinssi (kaksiosainen yhdistelmä) ja niin edelleen.
