準(zhǔn)直(zhí)鏡是針對點光源來說的,而所謂的點光源(yuán),我們在生活中見的比較多的如:火柴頭點燃、老式手電筒的燈泡、從能量光纖中出來的激光(guāng)。而對於我們工業激光行業來說,我們談準直鏡基(jī)本就是針對從能量傳輸光纖中出來的激光來談的。

從能量光纖出來的光,是(shì)一個點(diǎn)光源,是有發散角(θ)的,這個參數一般可以查到(dào)的。如果我們把這個點光源放置於光纖準直鏡的焦點上,我們知道:從一個聚焦鏡(準直鏡其實際(jì)上把聚焦鏡反過來(lái)用)的焦點上發(fā)出的光,經過聚焦(jiāo)鏡之後就變成了平行(háng)光(guāng)。很多人問我經過某個準直鏡(jìng)之後出來的光束(shù)直徑是多大,今天我(wǒ)在這裏給大家答案,就是2F*tag(1/2θ),如發散角是10°,F=150mm,那麽從準直鏡出來的光束直徑就=2*150*tag(5°)=26.2466mm。這個公式對於使用光纖傳輸的振鏡是焊接機選擇振鏡是有參考意義的。繼續往下講就(jiù)是光纖切割機行業人士想了解的東西了。經過光纖準直鏡之後,激光進入光纖切割機的聚焦鏡,按照理論來說(shuō),準直鏡焦距÷聚焦鏡焦距=聚焦後(hòu)能量密度相(xiàng)對於之(zhī)前的密度比(bǐ),如(rú):準直鏡焦距是75mm,聚焦鏡焦距是150mm,75÷150=1/2,就是說經過(guò)聚焦鏡之後聚焦光斑的麵(miàn)積相比於從剛從能量光纖出(chū)來的(de)點光源(yuán)的麵積大一倍,能量密度是原來的1/2。

有人問,為什麽要能量密度(dù)降低幹(gàn)啥啊,能量密(mì)度集中不是(shì)更好嗎?這裏有幾個原因:
第一:如果聚焦鏡的焦距越短,聚焦鏡的焦深就越淺,焦深淺就容易導致切不深。
第二:焦距越短(duǎn),聚(jù)焦點越小,切縫就越小,縫小不利於切割出來熔渣的(de)掉落,導致切不(bú)透。所以我們一般(bān)盡(jìn)量使用120-150mm之間的焦距去做光纖切割機的聚焦鏡。另外我們為什麽不用長焦距的準(zhǔn)直鏡,這(zhè)裏涉及到兩個方麵的(de)原因:第一:用長焦距的光(guāng)纖準直鏡,需(xū)要(yào)更大(dà)的鏡(jìng)片直徑,會導致機械設計比較(jiào)麻煩,第二(èr):用長焦距的光纖準直鏡會導致在聚焦的時候,對(duì)光纖切割機的聚焦(jiāo)點(diǎn)很敏感,一旦偏離(lí)聚焦鏡焦點一點點就會出現切不透的現(xiàn)象出現。這也就是我們一般(bān)光纖(xiān)切割機的聚焦一般在:60-100mm之間的(de)原因。
然後就講(jiǎng)講(jiǎng)擴束鏡了,擴束鏡(jìng)也有準直的(de)功能,但是擴束(shù)鏡是針對光束(shù)而言(有一定(dìng)發散角的光束) 。我們市麵上很多激光器出來的光是光束(shù)的,比方:CO2玻璃(lí)管、CO2射頻管、燈泵浦的YAG激光(guāng)、帶有QBH的光纖(xiān)激光器出來的激光、端麵泵浦的355nm 532nm 1064nm的激光器等等,這些激光器出來的(de)光都是光束,並且都不是嚴格的平行(háng)光(當一個(gè)激光器的光束(shù)質量M2為1的時候,這個激光器的光就是沒有發散(sàn)角的,但這隻(zhī)能是一個理想狀態的,在(zài)實(shí)際生活中是不存在的,一般(bān)市麵上(shàng)的激光器M2係數能到1.2就已(yǐ)經很不錯了)。下麵我們就講講為什麽擴束鏡能起到準直的作用,擴束鏡大(dà)家都知(zhī)道,能把光束(shù)擴大,用專業的說法就是擴大光束束(shù)腰半徑,而激光的束(shù)腰半徑和發散角的乘積是一個定值,束腰(yāo)半徑增加(即擴束)則發散角(jiǎo)減小(達到準(zhǔn)直的作用),有(yǒu)一個結論,經過一個N倍的擴束鏡之後(hòu),激光光束的發散角縮小為原來的N分之一。比方經過一個4倍是擴束鏡之後,發散角就縮小為原來的1/4。這也是我們為什麽盡量用(yòng)大一點倍數的擴束鏡的原因(前提是經過(guò)擴束鏡(jìng)之後光束的大小不要超出振鏡光(guāng)斑(bān)的大小(xiǎo))。
擴束鏡包(bāo)含:CO2擴束鏡、532nm擴束鏡、355nm擴束鏡、1064nm擴束鏡650nm擴束鏡,倍數有:2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 30 50 100等等倍數。
準直鏡包含:光纖焊接機的準直鏡(焦距100 120 150 180mm);光纖切割機準直鏡:直徑30f100準直鏡(兩片組合)、直徑28f60準(zhǔn)直鏡(兩片組合)、直徑25.4F75準直鏡(兩片組合)等等(děng)。