A sugártágítók olyan optikai eszközök, amelyek egy kollimált fénysugarat vesznek fel, és kiterjesztik a szélességét (vagy fordítva használva csökkentik a szélességét). A sugártágítók olyan optikai rendszerek, amelyek a lézersugár átmérőjét növelik vagy csökkentik. A nyalábtágító a bemenő sugarat m tényezővel megnövelheti, de fordított optikai sugárúttal 1/m-re is csökkentheti. Általában a sugártágítókat a lézersugarak átmérőjének növelésére használják. Ha azt állítjuk, hogy a nyalábátmérő és a divergencia szorzata egy hullámhosszon állandó, a divergencia a nyalábátmérő növekedésével azonos tényezővel csökken.
A Beam Expander előnyei
Javítsa a sugár minőségét
A lézersugár átmérőjének és eltérési szögének beállításával a sugártágító csökkentheti a sugár diffrakciós hatását a terjedés során, ezáltal javítva a sugár minőségét, koncentráltabbá és stabilabbá teheti.
Fókuszáló hatás javítása
A sugártágító használata precízebbé teheti a lézert a fókuszálás során, ezáltal javítva a lézeres feldolgozás hatékonyságát és minőségét, valamint jobb eredményeket érhet el az olyan alkalmazásokban, mint a vágás, hegesztés és jelölés.
Alkalmazkodni a különböző alkalmazási követelményekhez
A sugártágítók különféle kivitelben kaphatók, beleértve a rögzített nagyítást és a változtatható fókuszt, amelyek alkalmazkodhatnak a különböző alkalmazási követelményekhez. Legyen szó nagy teljesítményű lézeres alkalmazásokról az ipari termelésben, vagy precíziós mérésekről tudományos kutatási kísérletekben, a sugártágítók megfelelő megoldásokat kínálhatnak.
Optimalizálja a rendszer teljesítményét
A lézersugár jellemzőinek optimalizálásával a sugártágító javíthatja a teljes lézerrendszer teljesítményét, és jelentősen javíthatja az energiaátalakítás hatékonyságát, a feldolgozási pontosságot és a rendszer stabilitását.
-
![CO2 sugártágító]()
CO2 sugártágítóA nyalábtágító két vagy több komponensből álló optikai rendszer. A sugártágító megváltoztatja a sugár méretét és divergenciáját.. A nyalábtágítók olyan optikai eszközök, amelyek egy kollimáltTöbb -
![1064 nm-es nyalábtágító]()
1064 nm-es nyalábtágítóAz 1064 nm-es nyalábtágító alapvető optikai alkatrész, amelyet számos alkalmazásban, például lézeres hegesztésben, vágásban és jelölésben használnak. Elsődleges feladata a beeső lézersugár méreténekTöbb -
![532 nm-es nyalábtágító]()
532 nm-es nyalábtágítóA Beam expander egyfajta optikai rendszer, amely két vagy több elemből áll, beállíthatja a lézersugár méretét és eltérő jellemzőit. A lézersugár-tágítónak számos funkciója van: először a sugárTöbb -
![355 nm-es nyalábtágító]()
355 nm-es nyalábtágítóA sugártágítók úgy működnek, hogy az optikai komponensek nagyítása alapján meghatározott arányban tágítják a nyaláb méretét. A nagyítást a bemenet és a kimeneti nyílás átmérőjének aránya határozzaTöbb -
![Zoom Beam Expander]()
Zoom Beam ExpanderA zoomsugár-tágítók alapvetően optikai eszközök, amelyek elősegítik a bejövő lézersugár átmérőjének kiterjesztését. Ezt a kollimált lézersugár nyalábnyílásának felnagyításával érik el. A zoomTöbb
Miért válasszon minket
Hatékony és Kényelmes
A vállalat világszerte marketing hálózatokat hozott létre, hogy hatékonyan és kényelmesen magas színvonalú szolgáltatásokat nyújtson ügyfeleinek.
Vonzó Design
Tervező csapatunk a legújabb divattrendek alapján tervez mintákat. Együttműködünk élvonalbeli tervezőcégekkel is, hogy rendszeresen piacra dobjunk új termékeket.
Professzionális szolgáltatás
A gyári ellenőrzést és az áruellenőrzést bármikor elfogadjuk. Műszaki megbeszélés, új termékek kutatása és fejlesztése, valamint teljes körű értékesítés utáni szolgáltatás.
Minőségbiztosítás
A minőségbiztosítás terén a cég szigorúan követi az ipari minőségbiztosítási rendszer szabványait és normáit. A termékminőség és a jó hírnév biztosítása érdekében alkalmazzon iparágvezető vizsgálóberendezéseket.
A nyalábtágítók nemcsak a kollimált lézersugár átmérőjét növelik, hanem csökkentik a sugárdivergencia mértékét is. A bemeneti sugár átmérője a sugártágítóba belépő lézersugár átmérője. Ez a paraméter kulcsfontosságú, mivel meghatározza a sugártágító szükséges specifikációit a kívánt kimeneti sugár átmérő eléréséhez. A teljes rendszernek nincs gyújtótávolsága, azaz a bemeneti és a kimeneti sugár egy nyalábtágító rendszerben van kollimálva. Számos alkalmazás esetén a bemeneti lézersugár térben változó intenzitású "zajjal" rendelkezik, és egy térbeli szűrőt adnak a sugártágító rendszerhez a tiszta lézersugár előállításához.
Kepleri távcső
A nyalábtágító gyakran egy optikai teleszkóp, amely két lencséből áll. A két legszélesebb körben használt konfiguráció közé tartozik az úgynevezett kepleri távcső és a galilei távcső.
A kepleri teleszkóp lehet a legegyszerűbb sugártágító, amit meg lehet építeni. Ennél a konfigurációnál két síkonvex (konvergens) lencse van elrendezve úgy, hogy a köztük lévő távolság egyenlő gyújtótávolságuk összegével. A kombinált rendszer fókuszpontja a lencsék közötti résben lesz. Mivel ezen a ponton a nagy impulzusenergia-sűrűség ívképződést okozhat, nem javasoljuk a keplerianaláb-tágítók használatát nagy energiájú lézerekhez. Azonban a kepleri tervezésű sugártágítók jó választás lézeres alkalmazásokhoz, ha térszűrésről van szó. A fókuszpont megfelelő hely a térszűrő elhelyezésére.
Azt is tudni kell, hogy a keplerianaláb-tágító megfordítja és visszafordítja a képet. Szükség esetén egy harmadik lencse is használható ennek korrigálására.
Galilei távcső
A galilei teleszkóp egy síkkonvex és egy sík-konkáv lencséből áll. Ezek a lencsék is úgy vannak elrendezve, hogy a köztük lévő távolság egyenlő legyen a gyújtótávolságukkal; bár itt az egyik lencse gyújtótávolsága negatív. A lencsék közötti távolság rövidebb lehet, mint a kepleri sugártágítóknál, ami kompaktabb rendszert eredményez. A galilei tervezésű sugártágító nem fordítja meg a képet.
Győződjön meg arról, hogy a szükséges kimeneti átmérő kisebb, mint a sugártágító lencse maximális kimeneti átmérője. Minden sugártágító lencsének van egy maximális bemeneti átmérője, ami általában az optikai elemek és a ház fizikai korlátaihoz kapcsolódik. A sugártágító lencse használatának fő célja általában egy adott kimeneti átmérő elérése, ezért nagyon fontos annak biztosítása, hogy a szükséges kimeneti átmérő kisebb legyen, mint a nyalábtágító lencse maximális kimeneti átmérője.
Válasszon olyan sugártágító lencsét, amelynek tervezett hullámhossza megegyezik a lézerforrás hullámhosszával, vagy közel van ahhoz. Mint minden optikai rendszer, a sugártágító lencse teljesítménye a hullámhossz függvényében változik. A belső optikai elemek anyagminősége és az antireflexiós (ar) bevonat befolyásolja a nyalábtágító lencse áteresztőképességét, a tükröződésgátló film pedig csökkenti a veszteséget a tervezett hullámhosszon – Ezenkívül a lencse anyaga és felületi formája adott hullámhosszra van optimalizálva, tehát olyan sugártágító lencsét kell választani, amelynek tervezett hullámhossza megegyezik a lézerforrás hullámhosszával, vagy közel van ahhoz.
Ügyeljen arra, hogy a rendszer igényeinek megfelelő hullámfront minőséget válassza ki. Az átvitt hullámfront hiba számszerűsíti a nyaláb minőségét a sugártágító lencse kimenetén, a diffrakciót korlátozó teljesítményt pedig általában egy negyed hullámban (λ/4) átvitt hullámfrontban határozzák meg. Jobb minőségű átvitt hullámfront is lehetséges, és általában λ/8-ként adják meg, akár λ/10-ig.
A divergenciát vagy a kollimációt módosító rendszer esetében fontolja meg a fókuszállítással rendelkező sugártágító objektív kiválasztását. A sugártágító lencsék különféle rögzített és változtatható nagyítási lehetőségeket kínálnak. A fix nagyítású sugártágító lencsék általában kollimációs beállítással rendelkeznek, amelyet általában "fókuszálásnak" vagy "divergencia" beállításnak neveznek, amely lehetővé teszi a sugártágító lencsét elhagyó lézersugár kollimációjának és divergenciájának nagyobb kompenzációját. Változtatható nagyítású nyaláb-tágító lencse használható a tágulási arány és a kollimáció beállítására. Ez különösen értékes a prototípus tervezési folyamatában, segít a rendszerkövetelmények finomhangolásában vagy a forrásnyaláb átmérői közötti változások kompenzálásában.
Beam Expander alkalmazása
A lézerfizikában intracavity vagy extracavity elemként használják őket. Lehetnek teleszkópos vagy prizmás jellegűek. A prizmatikus nyalábtágítók általában több prizmát használnak, és több prizmás sugártágítóként ismertek.
A teleszkópos nyalábtágítók közé tartoznak a törő és visszaverő teleszkópok. Az általánosan használt fénytörő távcső a galilei távcső, amely a kollimált fény egyszerű nyalábtágítójaként működhet. Ha intracavity sugártágítóként, lézerrezonátorokban használják, ezek a teleszkópok kétdimenziós nyalábtágítást biztosítanak a 20-50 tartományban.
Hangolható lézerrezonátorokban az üregen belüli sugártágulás általában a diffrakciós rács teljes szélességében megvilágít. Így a sugártágulás csökkenti a nyaláb divergenciáját, és nagyon szűk vonalszélességek kibocsátását teszi lehetővé, ami számos analitikai alkalmazásnál, beleértve a lézerspektroszkópiát is, kívánatos jellemző.
Többprizmás sugártágítók
Hosszú impulzusú hangolható lézeroszcillátor több prizmás nyalábtágítóval.
A többprizmás nyalábtágítók általában 2-5 prizmát alkalmaznak, hogy nagy, egydimenziós nyalábtágulási tényezőket hozzanak létre. A 200-ig terjedő sugártágulási tényezőjű hangolható lézerekhez alkalmazható terveket ismertettek a szakirodalomban. Kezdetben a több prizmás rácsos konfigurációkat a keskeny vonalszélességű folyékony festéklézerekben vezették be, de végül a gáz-, szilárdtestlézer- és diódalézereknél is alkalmazták. A duarte által bevezetett, többprizmás nyalábú bővítők általánosított matematikai leírása többprizmás diszperziós elméletként ismert.
A többprizmás nyaláb kiterjesztők és tömbök sugárátviteli mátrixok segítségével is leírhatók. A többprizmás diszperziós elmélet 4 x 4 mátrixos formában is elérhető. Ezek a mátrixegyenletek prizma impulzuskompresszorokra vagy több prizmás nyalábú bővítőkre is alkalmazhatók.
Extra-üreges gerendaformálás
Extra-üreges hibrid nyaláb transzformátorok: Teleszkópos nyalábtágító, majd konvex lencse, majd több prizmás nyalábtágító segítségével egy (kör keresztmetszetű) lézersugár extrém megnyúlt nyalábbá alakítható, a terjedési síkban, míg az ortogonális síkban rendkívül vékony. Az így létrejövő, közel egydimenziós (vagy vonalas) keresztmetszetű sík megvilágítás szükségtelenné teszi a pontonkénti szkennelést, és fontossá vált az olyan alkalmazásokban, mint az n-rés interferometria, mikrodenzitométer és mikroszkópia. Ez a fajta megvilágítás a szakirodalomban fénylapos megvilágításként vagy szelektív síkvilágításként is ismert.
Számít, hogy egy sugártágító vagy reduktor Kepleri vagy Galilei tervezésű?
A nyalábtágító vagy szűkítő kialakítása nem mindig számít az alkalmazás szempontjából, de a választást olyan tényezők befolyásolhatják, mint a kepleri eszközök könnyebb beigazítása és intuitívabb kialakítása, valamint a galilei eszközök kompakt méretei. Ezenkívül egy kepleri eszköz a fényt a két lencse közé fókuszálja, majd fordított sugarat bocsát ki. A galilei eszköz fenntartja a sugár irányát, és lehetőséget biztosít a lencsék kiválasztására, hogy csökkentse a gömbaberráció mértékét a kimeneti sugárban.
A nyalábtágítókat és szűkítőket jellemzően csak kollimált nyalábokhoz használják, nem pedig széttartó nyalábokhoz, és ezek a tervek a kepleri és galilei teleszkópokból merítenek ihletet. A kapott nagyítás mindkét esetben megegyezik a kimeneti objektív gyújtótávolságának osztva a bemeneti objektív gyújtótávolságával.
A Kepleri tervezés jellemzői
A legegyszerűbb kepleri tervezésben két pozitív lencsét a gyújtótávolságuk összegével egyenlő távolság választ el egymástól (1. ábra). A Kepler-teleszkópon alapuló kialakítás soha nem lesz rövidebb, mint a két lencse gyújtótávolságának összege, és a kimeneti sugár megfordítva van a bemeneti sugárhoz képest.
A sugár a két lencse közé fókuszál. Ez lehetőséget ad a nyaláb térbeli szűrésére. Például egy lyukszűrőt lehet elhelyezni a sugár fókuszpontjában a sugár minőségének javítása érdekében. A fókusztól távolabb a sugár átmérője tágul, ahogy közeledik a kimeneti objektívhez. A kimeneti lencse által biztosított kollimált sugár átmérőjének növelése érdekében a kimeneti lencsét távolabb kell mozdítani a fókusztól. Mivel a fókusz és a kimenő objektív távolsága megegyezik a gyújtótávolsággal, ehhez hosszabb gyújtótávolságú objektívet kell használni.
A kepleri kialakítást általában nem részesítik előnyben a nagy energiájú nyaláboknál, például a nagy teljesítményű impulzusos lézersugaraknál, amelyeket egyes vágási és egyéb gyártási alkalmazásokban használnak. A nanoszekundumos időtartamú és ~1 mw körüli vagy nagyobb optikai teljesítményű fókuszimpulzusok például ionizálhatják a levegőt és szikrát hoznak létre, ami nemkívánatos módon csökkenti az impulzus teljesítményét és negatívan befolyásolhatja a sugár minőségét.
A galileai tervezés jellemzői
Egy alapvető galilei távcső két lencsét is tartalmaz, de az egyik negatív, a másik pozitív (2. ábra). A lencsék úgy vannak elhelyezve, hogy a köztük lévő távolság egyenlő legyen a gyújtótávolságuk különbségével, ami kompaktabb kialakítást eredményez, mint a kepleri megközelítés.
A galilei megközelítés használható a nyalábtágító vagy reduktor által kiváltott szférikus aberráció minimalizálására is. Minden gömb alakú lencse szférikus aberrációt okoz, és ennek egyik következménye a sugárfókusz elterjedése az optikai tengely mentén. Pozitív szférikus lencse esetén a lencse külső kerületéhez közelebb eső párhuzamos sugarak az optikai tengely egy, a lencséhez közelebb eső pontjához, szemben a lencse középpontjához közel eső párhuzamos sugarakkal. Mivel a negatív szférikus lencse ellentétes hatást fejt ki, a galilei kialakítású negatív lencse felhasználható a pozitív lencse által kiváltott szférikus aberráció egy részének kiküszöbölésére.
Ha a készüléket sugártágítóként használják, a kisebb átmérőjű sugár a negatív lencsére esik. A negatív lencse által biztosított széttartó nyaláb átmérője növekszik a pozitív lencse felé közeledve, ahelyett, hogy a két lencse közé fókuszálna. Ez a széttartó nyaláb úgy írható le, hogy virtuális fókusszal rendelkezik, amely a negatív lencse ellentétes oldalán helyezkedik el, amint az ábrán látható. Mivel a pozitív lencse egy gyújtótávolságra (f2) van ettől a virtuális fókusztól, a pozitív lencse egy képet ad ki. kollimált sugár, amely a bemeneti nyalábbal összehasonlítva nincs megfordítva. Ha a sugár nem forgásszimmetrikus, a sugár kimeneti iránya fontos lehet az alkalmazás szempontjából.
A lézersugár, a sugártágító, az F-Θ lencse és a Galvo szkenner kapcsolata?
A lézersugár mérete általában kollimált fényre vonatkozik, nem párhuzamos fényre. Gyakran mondjuk, hogy a lézerkimeneti sugár mérete több milliméter, például a koherens CO2 lézer általában 1,8±0,2 mm, az impulzusos szálas lézer 7 mm. A folyamatos szálas lézer azonban pontszerű fényforrás, mint az izzólámpák, nehéz megmondani a kimeneti sugár átmérőjét. Csak a kollimált fényt kibocsátó lézereket nevezhetjük "lézersugár méretének". Vagy nézzük meg a lézer paramétertáblázatát, ott van egy "kimeneti sugárátmérő (mm)" vagy 1/e².
A nyalábtágítók olyan optikai eszközök, amelyeket a lézersugár átmérőjének növelésére használnak, miközben fenntartják annak kollimációját (a sugársugarak párhuzamosan tartása). A divergencia szöge 1/x-el csökken az x nyalábtágító után. A kisebb eltérési szög kisebb fókuszponthoz vezet, ha ugyanazt a fókuszáló lencsét használjuk. Az alábbiakban felsoroljuk a sugártágító előnyeit:
1. A megnövelt sugárátmérő olyan alkalmazásokban hasznos, ahol nagyobb sugárméretre van szükség, például lézeres vágásnál, fúrásnál vagy precíz anyagfeldolgozásnál. A nagyobb sugárátmérő kisebb fókuszpontot eredményez.
2. A lézerenergiát nagyobb területen elosztva a sugártágítók segíthetnek csökkenteni a sugár teljesítménysűrűségét. Ez megakadályozhatja az optikai alkatrészek és a minták sérülését nagy teljesítményű lézeres alkalmazásokban.
A galvo szkenner apertúrája (10mm 12mm 20mm, stb.) az, hogy mennyi lézersugarat képes visszaverni a galvo tükör területe. Minél kisebb a galvo tükör, annál kisebb lézersugár verhető vissza, fordítva. De nagyobb rekesz, minél nagyobb a galvo súlya (nagyobb motorok és tükrök), a pásztázási sebesség lassabb lesz, mint a kisebb rekeszű galvo.
Miért válassza a nagy rekesznyílású galvo-t? Ennek oka, hogy a precíziós feldolgozáshoz kisebb eltérési szögű lézersugárra van szükség, ezért nagy nagyítású sugártágítót használnak. Ha nagy nagyítású sugártágítót használunk, akkor nagyobb rekesznyílású galvo szükséges. A pontosság és a munkasebesség ellentmond. Csak egyet választhatunk.
Röviden, az f-theta lencse egy fókuszáló tükör, amelynek a fókusztávolságon egy meghatározott mező minden pontja fókuszpont. Természetesen ez a kijelentés nem szigorú. Általánosságban elmondható, hogy az f-θ lencse bemeneti sugárátmérője nagyobb vagy egyenlő, mint a galvo rekesznyílás, ellenkező esetben a lézer bemegy a lencse szélébe vagy szivárog, a szélrész sekélyebb lesz, mint a közepe.
A fenti négy közötti összefüggés a következő: Lézersugár mérete x sugártágító Kisebb vagy egyenlő, mint galvo rekesz Kisebb vagy egyenlő, mint az f-theta lencse bemeneti sugár átmérője.
GYIK
Kína egyik legprofesszionálisabb sugártágító gyártója és beszállítójaként minőségi termékek és jó ár jellemzi. Biztos lehet benne, hogy a gyárunkból raktáron lévő kiváló minőségű sugártágítót nagykereskedünk. Személyre szabott szolgáltatásért vegye fel velünk a kapcsolatot.
Keplerian gerenda -expander, holografikus rácsos gerenda expander, téglalap alakú hullámvezető gerenda expander