Les lentilles collimatrices sont destinées aux sources de lumière ponctuelles, et les sources de lumière ponctuelles que nous voyons le plus souvent dans la vie sont : les têtes d'allumettes, les ampoules de lampe de poche à l'ancienne et les lasers issus de fibres optiques énergétiques.
Pour notre industrie du laser industriel, lorsque nous parlons de miroirs collimateurs, nous parlons essentiellement de la lumière laser sortant de la fibre de transmission d'énergie. La lumière sortant de la fibre énergétique est une source lumineuse ponctuelle avec un angle de divergence (θ). Ce paramètre peut généralement être vérifié.
Si l'on place cette source lumineuse ponctuelle au foyer de la lentille collimatrice à fibre optique, on sait que : la lumière émise depuis le foyer d'un miroir de focalisation (la lentille collimatrice utilise en fait le miroir de focalisation en sens inverse), après avoir traversé la lentille de focalisation , devient C'est devenu une lumière parallèle.
Beaucoup de gens me demandent quel est le diamètre du faisceau qui sort après avoir traversé une certaine lentille collimatrice. Aujourd'hui, je suis ici pour vous donner la réponse, qui est 2F*tag (1/2*θ). Si l'angle de divergence est de 10 degrés et F=150 mm, alors le diamètre du faisceau sortant du collimateur est de =2*150*tag(5 degrés)=26,2466 mm.
Cette formule est d'une importance de référence pour la sélection de galvanomètres pour les machines à souder utilisant la transmission par fibre optique. Continuer à en parler, c'est ce que les gens de l'industrie des machines de découpe de fibres veulent savoir.
Après avoir traversé la lentille de collimation de fibre, le laser pénètre dans la lentille de focalisation de la machine de découpe de fibre. Selon la théorie, la distance focale de la lentille collimatrice ÷ la distance focale de la lentille de focalisation=le rapport de la densité d'énergie après la mise au point à la densité précédente.
Par exemple : la focale de la lentille collimatrice est de 75 mm, la focale de la lentille de focalisation est de 150 mm, 75÷150=1/2, c'est-à-dire la zone du point lumineux focalisé après passage par la focalisation La lentille est deux fois plus grande que la surface de la source lumineuse ponctuelle qui vient de sortir de la fibre énergétique. , la densité énergétique est la moitié de celle d'origine.
Certaines personnes se demandent pourquoi devons-nous réduire la densité énergétique ?
Ne vaut-il pas mieux concentrer la densité énergétique ? Il y a plusieurs raisons ici :
D'abord:Si la distance focale de l'objectif de focalisation est plus courte, la profondeur focale de l'objectif de focalisation sera moins profonde. Une faible profondeur focale entraînera facilement une incapacité à couper profondément.
Deuxième:plus la distance focale est courte, plus le point focal est petit et plus la couture de coupe est petite. Le petit joint ne favorise pas la chute des scories coupées, ce qui rend la coupe impossible.
Par conséquent, nous essayons généralement d'utiliser une distance focale comprise entre 120-150 mm comme lentille de focalisation de la machine de découpe de fibres.
De plus, pourquoi n’utilisons-nous pas de lentilles collimatrices à longue focale ? Il y a deux raisons impliquées :
D'abord:L'utilisation d'un collimateur à fibre avec une longue focale nécessite un diamètre de lentille plus grand, ce qui rendra la conception mécanique plus difficile ;
Deuxième:L'utilisation d'une lentille collimatrice à fibre avec une longue focale la rendra très sensible au point focal de la machine de découpe de fibre lors de la mise au point. Une fois qu'il s'écarte un peu de la mise au point de l'objectif de mise au point, le phénomène d'incapacité à couper se produira.
C'est pourquoi l'objectif de nos machines générales de découpe de fibres optiques se situe généralement entre 60-100 mm. Parlons ensuite des extenseurs de faisceau. Les extenseurs de faisceau ont également une fonction de collimation, mais les extenseurs de faisceau sont destinés aux faisceaux lumineux (faisceaux avec un certain angle de divergence).
La lumière de nombreux lasers sur notre marché est un faisceau, tels que : tubes en verre CO2, tubes radiofréquence CO2, lasers YAG pompés par lampe, lasers à fibre laser avec QBH, lasers 355nm 532nm 1064nm pompés en extrémité, etc.
La lumière de ces lasers est composée uniquement de faisceaux, et ce ne sont pas des lumières strictement parallèles (lorsque la qualité du faisceau M2 d'un laser est de 1, la lumière de ce laser n'a pas d'angle de divergence, mais cela ne peut être qu'un état idéal, en effet n'existe pas dans la vraie vie (généralement, le coefficient M2 des lasers du marché peut atteindre 1,2, ce qui est déjà très bon).
Nous expliquerons ensuite pourquoi l'expandeur de faisceau peut jouer un rôle de collimation. Tout le monde sait que l’extenseur de faisceau peut élargir le faisceau. En termes professionnels, il s'agit d'élargir le rayon de la taille du faisceau, et le rayon de la taille du faisceau et l'angle de divergence du laser sont le produit est une valeur fixe. À mesure que le rayon de la taille du faisceau augmente (c'est-à-dire que le faisceau s'étend), l'angle de divergence diminue (pour obtenir l'effet de collimation).
Il existe une conclusion selon laquelle après avoir traversé un expanseur de faisceau N fois, l'angle de divergence du faisceau laser est réduit à un N fois par rapport à l'original. Par exemple, après passage dans un extenseur de faisceau 4x, l'angle de divergence est réduit à 1/4 de l'original. C'est pourquoi nous essayons d'utiliser un extenseur de faisceau avec un grossissement plus important (à condition que la taille du faisceau après passage dans l'extenseur de faisceau ne dépasse pas la taille du spot du galvanomètre).
L'extenseur de faisceau comprend : un extenseur de faisceau CO2, un extenseur de faisceau 532 nm, un extenseur de faisceau 355 nm, un extenseur de faisceau 1064 nm, un extenseur de faisceau 650 nm, les multiples sont : 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 30 50 100 et ainsi de suite.
La lentille collimatrice comprend : une lentille collimatrice pour machine à souder les fibres (distance focale 100 120 150 180 mm) ; lentille collimatrice pour machine de découpe de fibres : lentille collimatrice de diamètre 30f100 (combinaison en deux pièces), lentille collimatrice de diamètre 28f60 (combinaison en deux pièces), lentille collimatrice de diamètre 25,4F75 (combinaison en deux pièces) et ainsi de suite.
