Thấu kính chuẩn trực dành cho nguồn sáng điểm và cái gọi là nguồn sáng điểm mà chúng ta thấy thường xuyên hơn trong cuộc sống là: đầu diêm, bóng đèn pin kiểu cũ và tia laser phát ra từ sợi quang năng lượng.
Đối với ngành công nghiệp laser công nghiệp của chúng ta, khi nói về gương chuẩn trực, về cơ bản chúng ta đang nói về ánh sáng laser phát ra từ sợi truyền năng lượng. Ánh sáng phát ra từ sợi năng lượng là nguồn sáng điểm có góc phân kỳ (θ). Thông số này nói chung có thể được kiểm tra.
Nếu ta đặt nguồn sáng điểm này vào tiêu điểm của thấu kính hội tụ sợi quang thì ta biết rằng: ánh sáng phát ra từ tiêu điểm của gương hội tụ (thấu kính hội tụ thực chất sử dụng gương hội tụ ngược lại), sau khi đi qua thấu kính hội tụ , trở thành Nó trở thành ánh sáng song song.
Nhiều người hỏi tôi đường kính của chùm tia phát ra sau khi đi qua một thấu kính chuẩn trực nhất định là bao nhiêu. Hôm nay tôi ở đây để cho bạn câu trả lời, đó là thẻ 2F*(1/2*θ). Nếu góc phân kỳ là 10 độ và F{4}}mm thì Đường kính của chùm tia phát ra từ ống chuẩn trực là =2*150*tag(5 độ )=26.2466mm.
Công thức này có ý nghĩa tham khảo trong việc lựa chọn điện kế cho máy hàn sử dụng truyền dẫn cáp quang. Tiếp tục nói về nó là điều mà những người trong ngành máy cắt sợi muốn biết.
Sau khi đi qua thấu kính chuẩn trực sợi, tia laser đi vào thấu kính lấy nét của máy cắt sợi. Theo lý thuyết, tiêu cự của thấu kính chuẩn trực `tiêu cự của thấu kính hội tụ=tỷ lệ giữa mật độ năng lượng sau khi hội tụ với mật độ trước đó.
Ví dụ: tiêu cự của thấu kính hội tụ là 75mm, tiêu cự của thấu kính hội tụ là 150mm, 75 `150=1/2, tức là diện tích của điểm sáng hội tụ sau khi đi qua tiêu cự thấu kính lớn gấp đôi diện tích của nguồn sáng điểm vừa thoát ra khỏi sợi năng lượng. , mật độ năng lượng bằng 1/2 so với ban đầu.
Một số người hỏi, tại sao chúng ta cần giảm mật độ năng lượng?
Tập trung mật độ năng lượng không phải là tốt hơn sao? Có một số lý do ở đây:
Đầu tiên:Nếu tiêu cự của thấu kính lấy nét ngắn hơn thì độ sâu tiêu cự của thấu kính lấy nét sẽ nông hơn. Độ sâu tiêu cự nông sẽ dễ dẫn đến không thể cắt sâu.
Thứ hai:tiêu cự càng ngắn thì điểm lấy nét càng nhỏ và đường cắt càng nhỏ. Đường may nhỏ không có lợi cho xỉ cắt rơi xuống, dẫn đến không thể cắt xuyên qua.
Do đó, chúng tôi thường cố gắng sử dụng tiêu cự trong khoảng 120-150mm làm thấu kính lấy nét của máy cắt sợi.
Ngoài ra, tại sao chúng ta không sử dụng thấu kính chuẩn trực có tiêu cự dài? Có hai lý do liên quan:
Đầu tiên:Việc sử dụng ống chuẩn trực sợi quang có tiêu cự dài đòi hỏi đường kính thấu kính lớn hơn, điều này sẽ khiến thiết kế cơ học trở nên rắc rối hơn;
Thứ hai:Sử dụng thấu kính chuẩn trực sợi quang có tiêu cự dài sẽ khiến nó rất nhạy với điểm lấy nét của máy cắt sợi khi lấy nét. Khi nó lệch một chút so với tiêu điểm của thấu kính lấy nét, hiện tượng không thể cắt xuyên sẽ xảy ra.
Đây là lý do tại sao trọng tâm của máy cắt sợi quang nói chung của chúng tôi thường nằm trong khoảng 60-100mm. Sau đó hãy nói về thiết bị mở rộng chùm tia. Bộ mở rộng chùm tia cũng có chức năng chuẩn trực, nhưng bộ mở rộng chùm tia dành cho chùm ánh sáng (dùm tia có góc phân kỳ nhất định).
Ánh sáng từ nhiều loại laser trên thị trường của chúng tôi là chùm tia, chẳng hạn như: ống thủy tinh CO2, ống tần số vô tuyến CO2, laser YAG bơm đèn, laser từ laser sợi quang có QBH, laser 355nm 532nm 1064nm được bơm cuối, v.v.,
Ánh sáng từ các tia laser này đều là các chùm tia và chúng không phải là ánh sáng song song hoàn toàn (khi chất lượng chùm tia M2 của tia laser là 1, ánh sáng của tia laser này không có góc phân kỳ, nhưng đây chỉ có thể là trạng thái lý tưởng, trong đó không tồn tại trong đời thực. Nói chung, hệ số M2 của laser trên thị trường có thể đạt tới 1,2, vốn đã rất tốt).
Tiếp theo chúng ta sẽ nói về lý do tại sao thiết bị giãn nở chùm tia có thể đóng vai trò chuẩn trực. Mọi người đều biết rằng thiết bị giãn nở chùm tia có thể mở rộng chùm tia. Theo thuật ngữ chuyên môn, đó là mở rộng bán kính vòng eo chùm tia, còn bán kính vòng eo chùm tia và góc phân kỳ của tia laser là Sản phẩm có giá trị cố định. Khi bán kính thắt chùm tia tăng (tức là chùm tia giãn ra), góc phân kỳ giảm (để đạt được hiệu ứng chuẩn trực).
Có kết luận rằng sau khi đi qua thiết bị giãn nở chùm tia N, góc phân kỳ của chùm tia laser giảm xuống còn một lần N so với ban đầu. Ví dụ: sau khi đi qua thiết bị giãn nở chùm tia 4x, góc phân kỳ giảm xuống còn 1/4 so với ban đầu. Đây là lý do tại sao chúng tôi cố gắng sử dụng thiết bị giãn nở chùm tia có độ phóng đại lớn hơn (với điều kiện là kích thước của chùm tia sau khi đi qua thiết bị giãn nở chùm tia không vượt quá kích thước điểm của điện kế).
Thiết bị giãn nở chùm tia bao gồm: thiết bị giãn nở chùm tia CO2, thiết bị giãn nở chùm tia 532nm, thiết bị giãn nở chùm tia 355nm, thiết bị giãn nở chùm tia 1064nm, thiết bị giãn nở chùm tia 650nm, các bội số là: 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 30 50 100, v.v.
Thấu kính chuẩn trực bao gồm: Thấu kính chuẩn trực dùng cho máy hàn sợi (tiêu cự 100 120 150 180mm); Thấu kính chuẩn trực cho máy cắt sợi: Thấu kính chuẩn trực đường kính 30f100 (kết hợp hai mảnh), thấu kính chuẩn trực đường kính 28f60 (kết hợp hai mảnh), thấu kính chuẩn trực đường kính 25.4F75 (kết hợp hai mảnh), v.v.
