在復(fù)雜的激光光學(xué)系統(tǒng)中,光學(xué)元件扮演著重要的角色,例如激光擴(kuò)束鏡。激光擴(kuò)束鏡的作用就是通過擴(kuò)束、降低光束發(fā)散角,最終減小聚焦光斑直徑。
在激光打標(biāo)或激光切割中,越小的光斑就可以獲得更高的能量密度。激光的光斑束腰1/e2,是這樣計算的。
在公式中很容易看到,光束的直徑d1如果越大,光斑的尺寸就越小。而激光擴(kuò)束鏡就是要完成將光束直徑變大。
與望遠(yuǎn)鏡一樣,激光擴(kuò)束鏡是無焦點光學(xué)系統(tǒng)Afocal Optical System。激光擴(kuò)束鏡有兩個子元件組成,分別是入射元件和出射元件。經(jīng)過裝配后,兩個元件的焦點重合在一起,也就是F in 和F out焦點重合。
激光擴(kuò)束鏡的放大率M是兩個焦距的比值。
從而可以知道,激光發(fā)散角的倍率減小為:
激光擴(kuò)束鏡的基本類型:
激光擴(kuò)束鏡主要有兩種形式或類型。
兩個正透鏡組成的開普勒形式,一個負(fù)透鏡和一個正透鏡組成的伽利略形式。
新特光電提供了廣泛的激光擴(kuò)束鏡系統(tǒng)。擴(kuò)束鏡是能夠改變激光光束直徑和發(fā)散角的透鏡組件。從激光器發(fā)出的激光束具有一定的發(fā)散角,對于激光加工來說,只有通過擴(kuò)束鏡的調(diào)節(jié)使激光光束變?yōu)闇?zhǔn)直(平行)光束,才能利用聚焦鏡獲得細(xì)小的高功率密度光斑;在激光測距中,必須通過擴(kuò)束鏡最大限度地改善激光的準(zhǔn)直度才能得到理想的遠(yuǎn)距離測量效果;通過擴(kuò)束鏡能改變光束直徑以便用于不同的光學(xué)儀器設(shè)備;擴(kuò)束鏡配合空間濾光片使用則可以使非對稱光束分布變?yōu)閷ΨQ分布,并使光能量分布更加均勻。
最通用的擴(kuò)束鏡起源于伽利略望遠(yuǎn)鏡,通常包括一個輸入負(fù)透鏡和一個輸出正透鏡。輸入鏡將一個虛焦點光束傳送給輸出鏡,兩個透鏡是虛共焦結(jié)構(gòu)。一般小于20倍的擴(kuò)束鏡都用該原理制造,因為它簡單、體積小、價格也低。盡可能的該擴(kuò)束鏡設(shè)計成小的球面相差、低的波前變形和消色差。它的局限性在于不能容納空間濾波或者進(jìn)行大倍率的擴(kuò)束。
我公司生產(chǎn)和代理的擴(kuò)束鏡主要有三種: CO2 激光擴(kuò)束鏡 (10.6mm)、Nd:YAG激光擴(kuò)束鏡 (1064nm、532和355nm) 和HeNe激光擴(kuò)束準(zhǔn)直鏡(633nm)。根據(jù)客戶需要,也可以供應(yīng)其它波長的擴(kuò)束鏡。