Čo je divergencia lúča po prechode cez expandér lúča CO2?

Čo je divergencia lúča po prechode cez expandér lúča CO2?

Ako dodávateľ expandérov CO2 lúčov sa často stretávam so zákazníkmi týkajúcimi sa divergencie lúča po tom, čo laserový lúč prechádza cez naše výrobky. Pochopenie tohto konceptu je rozhodujúce pre rôzne aplikácie, od priemyselného laserového prerušenia po vedecký výskum. V tomto blogu sa ponorím do detailov divergencie lúča a ako to ovplyvňujú naše rozširovače CO2 lúčov.

Pochopenie divergencie lúča

Predtým, ako budeme diskutovať o vplyve expandéra lúča CO2 na divergenciu lúča, najprv pochopme, čo je divergencia lúča. Divergencia lúča je miera uhlového šírenia laserového lúča, keď sa šíri priestorom. Zvyčajne sa vyjadruje v Milliradians (Mrad) alebo stupňoch. Laserový lúč s nízkou divergenciou si bude udržiavať úzku šírku na veľkú vzdialenosť, zatiaľ čo lúč s vysokou divergenciou sa rozšíri rýchlejšie.

Divergencia laserového lúča je určená niekoľkými faktormi, vrátane vlnovej dĺžky lasera, veľkosti lúča pri zdroji (známeho tiež ako pás lúča) a kvalitou optických komponentov použitých na generovanie a manipuláciu s lúčom. Všeobecne platí, že kratšie vlnové dĺžky a väčšie pásové pásy vedú k nižšej divergencii lúča.

Ako funguje rozširovače lúča CO2

Expandér lúča CO2 je optické zariadenie určené na zvýšenie priemeru laserového lúča CO2 pri zachovaní jeho kolimácie. Pozostáva z dvoch alebo viacerých šošoviek usporiadaných v špecifickej konfigurácii na dosiahnutie požadovaného pomeru expanzie. Najbežnejším typom expandéra lúča CO2 je expandér Galilean Bream, ktorý používa kombináciu konkávnej a konvexnej šošovky.

Keď laserový lúč CO2 vstúpi do expandéra lúča, najprv prechádza konkávnou šošovkou, ktorá rozchádza lúč. Rozbiehajúci lúč potom prechádza konvexnou šošovkou, ktorá konverguje lúč a zvyšuje jeho priemer. Čistý účinok je zvýšením priemeru lúča bez toho, aby sa výrazne zmenil svoj uhol divergencie.

Vplyv expandérov CO2 lúčov na divergenciu lúča

Jednou z kľúčových výhod použitia expandéra lúča CO2 je to, že môže znížiť divergenciu lúča CO2 lasera. Je to preto, že expandér lúča zvyšuje priemer lúča, čo zase znižuje uhlové nátierky lúča. Podľa zákonov optiky je divergencia lúča nepriamo úmerná priemeru lúča. Preto zvýšením priemeru lúča expandér lúča účinne znižuje divergenciu lúča.

Množstvo zníženia divergencie lúča závisí od pomeru expanzie expandéra lúča. Expanzný pomer je definovaný ako pomer priemeru výstupného lúča k priemeru vstupného lúča. Napríklad expandér lúča s pomerom expanzie 5: 1 zvýši priemer lúča o faktor 5. V dôsledku toho sa divergencia lúča zníži faktorom 5.

Je však dôležité poznamenať, že zníženie divergencie lúča nie je nekonečné. Existujú praktické obmedzenia, do akej miery je možné znížiť divergenciu lúča, ktoré sú určené kvalitou optických komponentov použitých v expandéri lúča a charakteristikami vstupného laserového lúča.

Aplikácie expandérov CO2 lúčov so zníženou divergenciou lúča

Vďaka schopnosti znížiť divergenciu lúča robí rozšíriteľky CO2 lúčov, ktoré sú ideálne pre širokú škálu aplikácií. Tu je niekoľko príkladov:

• Priemyselné rezanie a zváranie laserom:V aplikáciách priemyselného rezania a zvárania je potrebný úzky a zameraný laserový lúč na dosiahnutie vysokej presnosti a kvality. Znížením divergencie lúča môžu rozšíriteľky lúčov CO2 pomôcť udržiavať úzku šírku lúča na veľkú vzdialenosť, čo vedie k presnejším rezom a zvarom.
• Laserové označenie a rytie:Laserové označenie a gravírovanie vyžadujú laserový lúč s vysokou intenzitou na vytvorenie trvalých značiek na rôznych materiáloch. Expandér lúča CO2 môže pomôcť zvýšiť priemer lúča a znížiť divergenciu lúča, čo umožňuje presnejšie a podrobnejšie označenie a gravírovanie.
• Vedecký výskum:Vo vedeckom výskume sa CO2 lasery často používajú na spektroskopiu, mikroskopiu a ďalšie aplikácie. Znížením divergencie lúča môžu rozšíritelia lúčov CO2 zlepšiť rozlíšenie a citlivosť týchto nástrojov, čo umožňuje presnejšie merania a pozorovania.

Výber správneho expandéra lúča CO2

Pri výbere expandéra lúča CO2 je dôležité zvážiť niekoľko faktorov, vrátane pomeru expanzie, kvality lúča, prevádzkovej vlnovej dĺžky a kapacity manipulácie s energiou. V našej spoločnosti ponúkame širokú škálu rozšíriteľov CO2 lúčov s rôznymi pomermi rozširovania a špecifikáciami, aby sa uspokojili potreby rôznych aplikácií.

Okrem rozšírení CO2 lúčov ponúkame tiež355nm expandér lúčaaExpandér priblíženiaPre ďalšie laserové vlnové dĺžky a aplikácie. Náš tím expertov vám môže pomôcť zvoliť správny expandér lúča pre vaše konkrétne požiadavky a poskytnúť vám technickú podporu a radu.

Kontaktujte nás pre viac informácií

Ak máte záujem dozvedieť sa viac o našich rozširovateľoch CO2 BEAM alebo máte nejaké otázky týkajúce sa divergencie lúča, neváhajte nás kontaktovať. Sme tu, aby sme vám pomohli nájsť najlepšie riešenie pre vašu laserovú aplikáciu. Či už ste výskumný pracovník, inžinier alebo priemyselný užívateľ, môžeme vám poskytnúť vysoko kvalitné rozšírenie lúčov a vynikajúci zákaznícky servis.

Odkazy

• Siegman, AE (1986). Lasery. Univerzitné vedecké knihy.
• Saleh, Bea a Teich, MC (2007). Základy fotoniky. Wiley.