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固體激光系統(tǒng)內(nèi)光束導(dǎo)引技術(shù)的發(fā)展水平

星之球科技 來源:盛雄激光2013-02-07 我要評(píng)論(0 )   

使用固體激光器的激光系統(tǒng)通常使用石英光纖將激光導(dǎo)入到加工機(jī)床中。在激光器中,耦合鏡頭將激光光束聚焦在激光光纜(LLC)的光纖纖芯中,之后將激光光束導(dǎo)向加工鏡頭。...

        使用固體激光器的激光系統(tǒng)通常使用石英光纖將激光導(dǎo)入到加工機(jī)床中。在激光器中,耦合鏡頭將激光光束聚焦在激光光纜(LLC)的光纖纖芯中,之后將激光光束導(dǎo)向加工鏡頭。使用準(zhǔn)直鏡將加工鏡頭中激光光纜末端的光變成平行光束,然后使用聚焦鏡將其聚焦到工件。換言之,在激光光纜末端的光纖纖芯被描繪在工件上。每個(gè)激光加工應(yīng)用對(duì)焦點(diǎn)直徑,光束差異和加工光束Rayleigh長(zhǎng)度都有特定的要求。切割工藝需要直徑≤ 200 μm的焦點(diǎn)直徑和更長(zhǎng)的Rayleigh長(zhǎng)度,也就是說需要更高的光束質(zhì)量,以確保足夠的加工帶寬。在焊接時(shí),通常使用≥ 200 μm的焦點(diǎn)直徑來達(dá)到足夠的連接截面。在焊接過程中,較差的光束質(zhì)量會(huì)導(dǎo)致Rayleigh長(zhǎng)度更短,可以通過離焦 (焦點(diǎn)的變化)的方式確保有針對(duì)性的影響,并最終在加工過程中取得穩(wěn)定效果。

  使用單一的鏡頭配置不可能實(shí)現(xiàn)不同的激光加工應(yīng)用。光纖芯徑,準(zhǔn)直鏡和聚焦鏡頭的焦距必須獨(dú)立適合特定的加工應(yīng)用。事實(shí)上,這就要求激光系統(tǒng)用戶更換激光光纜,準(zhǔn)直或加工鏡頭。為了實(shí)現(xiàn)變化,機(jī)器內(nèi)部的光路必須是開放的。而這樣做的風(fēng)險(xiǎn)是周圍環(huán)境的塵埃和污垢可能進(jìn)入光路導(dǎo)引(系統(tǒng)),使鏡頭表面變臟。這會(huì)改變它們的光學(xué)特性并影響激光光束,導(dǎo)致工件更差的加工質(zhì)量。另外,改變光路導(dǎo)引也會(huì)引起諸如零部件配合錯(cuò)誤(例如:光纖直徑)或光路導(dǎo)引的偏差。特別是那些光路中裝有旋轉(zhuǎn)軸的三維機(jī)器,為防止焦點(diǎn)搖擺,不得不使用平行激光光束。

  有幾種可能的解決方案可繞過上述問題。例如,激光器可以將具有不同直徑的幾種激光光纜導(dǎo)入到機(jī)器中。然而,這就要求激光器和加工機(jī)器中的光束開關(guān)具有復(fù)雜的光束管理功能。在機(jī)器中的光束開關(guān)在非常工業(yè)的環(huán)境中不是特別實(shí)用。

  一種更簡(jiǎn)便、耐用的解決方案就能避免機(jī)器中光束開關(guān)所產(chǎn)生的問題,并且只將一個(gè)激光光纜而不是兩個(gè)不同的激光光纜從激光器導(dǎo)入到機(jī)器中。

 
 

 

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