可變半徑鏡

可變半徑鏡

II-VI 可變半徑鏡（VRM）允許用戶在飛行中動態(tài)地改變其光束特性。用戶可以通過用水壓控制VRM的曲率半徑來調(diào)整激光光束的發(fā)散。

VRM允許在材料穿孔過程中調(diào)整焦點(diǎn)深度；這可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)良切割速度。它還允許飛行光學(xué)系統(tǒng)制造商對整個工作臺上的焦距變化進(jìn)行補(bǔ)償。這對大型工作臺面來說尤其重要，因?yàn)楫?dāng)光路在工作區(qū)移動時，激光束在鏡頭處的發(fā)散會發(fā)生變化。

II-VI's VRMs是為在接近正常入射角的情況下使用而設(shè)計(jì)的。許多激光切割系統(tǒng)使用兩面鏡子作為望遠(yuǎn)鏡光學(xué)元件。望遠(yuǎn)鏡是由一個凸面鏡和一個凹面鏡組成。用VRM代替其中一面鏡子，可以獲得上述所有的好處。

壓力控制

至少有兩種方法可以控制VRM中的壓力，從而控制鏡面的半徑。關(guān)鍵部件是變速泵或比例控制閥。這些項(xiàng)目由一個放大器驅(qū)動。放大器的輸入通常是0到10伏的信號。放大器是開路運(yùn)行或在閉環(huán)系統(tǒng)中運(yùn)行。

定制設(shè)計(jì)

II-VI 具有為任何光束傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)自適應(yīng)反射鏡的工程能力。利用專有的設(shè)計(jì)技術(shù)，II-VI 可以準(zhǔn)確地模擬VRM形狀，并預(yù)測其在壓力下的變形情況。鏡面形狀經(jīng)過優(yōu)化，以匹配客戶定義的壓力-半徑曲線。

水壓系統(tǒng)實(shí)例

下圖顯示了使用壓力傳感器測量鏡腔內(nèi)壓力的閉環(huán)系統(tǒng)。該信號被反饋到CNC控制器。

規(guī)格

應(yīng)用

概述

激光切割的發(fā)展繼續(xù)推動對更好控制和同時靈活性的需求。 可變半徑反射鏡的引入為激光積分器提供了這兩個目標(biāo)。 無論是在整個切割區(qū)域保持對激光束發(fā)散的控制，還是調(diào)整鏡頭的焦深； 可變半徑反射鏡可以為 2D 或 3D 激光切割工藝帶來新的維度。

動態(tài)光束發(fā)散控制

激光集成商面臨的一項(xiàng)挑戰(zhàn)是在整個切割區(qū)域內(nèi)保持工件的一致切割質(zhì)量。 變化的主要原因源于作為路徑長度函數(shù)的發(fā)散效應(yīng)。 對于飛行光學(xué)系統(tǒng)，從切割平面上的一個點(diǎn)到另一個點(diǎn)的路徑長度變化會產(chǎn)生相應(yīng)的光束直徑變化。 這可能會導(dǎo)致焦深和光斑大小發(fā)生變化。

可變半徑反射鏡為控制這種變化提供了一種優(yōu)雅的方法。 在諧振器附近實(shí)施 VRM 可以補(bǔ)償路徑長度的變化。 這使用戶能夠更好地控制整個切割區(qū)域的鏡頭焦點(diǎn)。 為了更好地控制，可以在下游使用第二個 VRM 來生產(chǎn)自準(zhǔn)直儀。 結(jié)果是更一致的切割結(jié)果和更好的最終產(chǎn)品。

動態(tài)焦距調(diào)整

使用可變半徑反射鏡的另一個好處是能夠動態(tài)調(diào)整鏡頭的焦距。 改變進(jìn)入聚焦透鏡的光束發(fā)散度會導(dǎo)致焦距的相應(yīng)變化。 這大大增加了系統(tǒng)的靈活性，而無需更換聚焦鏡頭。 例如，可以調(diào)整系統(tǒng)的參數(shù)以切割不同厚度的材料。 這節(jié)省了更換鏡頭所需的停機(jī)時間。

設(shè)計(jì)