準直鏡是針對(duì)點光源來說的,而所謂的點光源,我們在(zài)生活中見的比較多的如:火柴頭點燃、老式(shì)手電筒的燈泡、從能量光纖中出來的(de)激光。而對於我們工業激光行業來說,我們談準直鏡(jìng)基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(xiān)出來的光,是一個點光源,是有發散角(jiǎo)(θ)的,這個參數一般可以查到的(de)。如果我們把這個點光源放置於光(guāng)纖準直鏡的焦(jiāo)點上,我們知道:從一個聚焦鏡(準直鏡(jìng)其(qí)實際上把聚焦鏡反過來用)的焦點上發出的光,經過聚焦鏡之後就變成了平(píng)行光。很多人問我經過某個準直鏡(jìng)之後出(chū)來的光束直徑(jìng)是多大,今天我在這裏給大家答案,就是2F*tag(1/2θ),如發散角是10°,F=150mm,那麽從準直鏡出來的(de)光束直徑就=2*150*tag(5°)=26.2466mm。這個公式對於使用光纖傳輸的(de)振鏡是焊接機選擇振(zhèn)鏡是有參考意義的。繼續往下講就是光纖切割機行業人士想了解的東西(xī)了。經過光纖準直(zhí)鏡(jìng)之後,激光進入光纖切割機的聚焦鏡,按照理論來說,準直鏡焦距÷聚焦(jiāo)鏡焦距=聚焦後能量密度相對於之前(qián)的密度比,如:準直鏡焦距是75mm,聚焦鏡焦(jiāo)距是150mm,75÷150=1/2,就是說(shuō)經過聚焦鏡之後聚焦光斑(bān)的麵積相比(bǐ)於從剛從能量光纖出來的點光(guāng)源的麵積大一倍,能量密度是原來的1/2。

有人問(wèn),為什麽要能量密度降低幹啥啊,能量密(mì)度(dù)集中不是更好嗎?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(jiù)越淺,焦深淺就容易導致切不深。

第二:焦距越(yuè)短,聚焦點越小,切縫就(jiù)越小,縫小(xiǎo)不利於切割出(chū)來熔渣(zhā)的掉落(luò),導致切(qiē)不透。所以我們一般盡量使用120-150mm之(zhī)間(jiān)的焦距去做光纖切割(gē)機的聚焦鏡(jìng)。另外我們為什麽不(bú)用長焦距的準直鏡(jìng),這(zhè)裏涉及到兩個方麵的原(yuán)因:第一:用長焦(jiāo)距的光(guāng)纖準直鏡,需要更大的鏡片直徑(jìng),會導致機械設計比較麻煩,第二:用長焦距的光(guāng)纖(xiān)準直鏡會導致在(zài)聚焦的時候,對光纖切割機的聚(jù)焦點很敏感,一旦偏離聚焦鏡焦(jiāo)點一點點就會出現切不透的現(xiàn)象出現。這也(yě)就是我(wǒ)們(men)一般光纖切割機的聚焦一般在:60-100mm之間的(de)原因。

然後就講講擴束(shù)鏡了,擴束鏡也(yě)有準直的功能,但是擴束鏡是針對光束而言(有一定發散角的光束) 。我們市麵上很多激光器出來的光是光(guāng)束的,比方:CO2玻璃管、CO2射頻(pín)管、燈泵浦(pǔ)的YAG激光、帶有QBH的光纖激光器出來的激光、端麵(miàn)泵浦的355nm 532nm 1064nm的激光器等等,這些激光器出來的光都是光束,並且都不是嚴格的(de)平行光(當一個(gè)激光器的光束質量(liàng)M2為1的時候,這個激光器的光就是沒有發散角的(de),但(dàn)這隻能是一個理想狀態的,在實際生活中是不存在的,一般市麵上的激光器M2係數能到1.2就已經很不錯了)。下麵我們就講講為什麽擴束鏡(jìng)能起到準直的作用,擴束鏡大家都知道(dào),能把光束(shù)擴大,用專業的說法就(jiù)是擴大光束束腰半徑,而激光的束腰半徑和發散角的乘積是一個定值(zhí),束腰半徑增加(即擴束)則(zé)發散角減(jiǎn)小(達到準直的作用),有一(yī)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(bèi)是擴束鏡(jìng)之後,發散角就縮小為原來的1/4。這也是我們為(wéi)什麽(me)盡量用(yòng)大一點倍數的擴束鏡的原因(前提是經過擴束鏡(jìng)之後光束的大小(xiǎo)不要超出振鏡光斑(bān)的大小)。

擴束鏡包(bāo)含:CO2擴(kuò)束鏡、532nm擴束鏡、355nm擴束鏡、1064nm擴束鏡650nm擴束鏡,倍數有(yǒu):2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 30 50 100等等(děng)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(zhí)鏡:直徑30f100準直鏡(兩片組合)、直徑28f60準直鏡(兩片組合)、直徑(jìng)25.4F75準(zhǔn)直鏡(兩片組合)等等。