Uçan Lazer Qaynaq Başlıqlarının Ətraflı Xülasəsi

Ətraflı XülasəUçan Lazer Qaynaq Başlıqları

Bu, komponent adlarını, tərifləri, prinsipləri, dizayn parametrlərini və düstur hesablamalarını əhatə edir və aşağıdakılara tətbiq olunur:yüksək sürətli skanlama qaynağı(məsələn, qalvanometr sistemləri) və ya uzaqdan qaynaq tətbiqləri.

1. Uçan Qaynaq Lazer Qaynaq Başlıqlarının Tərkibi və Tərifi

Uçan qaynaq (Skanlama Lazer Qaynağı) lazer şüalarını əks etdirən yüksək sürətli qalvanometr vasitəsilə dinamik fokuslanmanı həyata keçirir və geniş sahə vəyüksək sürətli qaynaqOnun əsas komponentləri aşağıdakılardır:

1. Şüa Kollimasiyası Modulu

Kollimator

Funksiya: Optik lif tərəfindən çıxan divergent lazeri (NA=0.1~0.22) paralel şüaya çevirin.

Əsas parametrlər: Fokus uzunluğu fcoll, kollimasiya olunmuş şüa diametri Dcoll.

Formula：

1.2 Qalvanometr Skan Sistemi

X/Y oxlu Galvo Güzgüləri

Funksiya: İki ölçülü müstəvi tarama əldə etmək üçün yüksək sürətli fırlanan güzgülər vasitəsilə işıq şüasının istiqamətini dəyişdirin.

Əsas parametrlər: Tarama sürəti (adətən ≥10m/s), təkrar yerləşdirmə dəqiqliyi (<±5μrad), güzgü ölçüsü (şüanın diametrini Dcoll ilə örtməlidir).

Qalvanometr mühərriki: <1ms cavab müddəti olan servo mühərrik və ya qalvanometr mühərriki.

1.3 Dinamik Fokuslama Modulu (F-Teta Linzası və ya Qalvanometr + Düz Sahəli Linza)

F-Teta Linzası

Funksiya: Fokus ardıcıllığını qorumaq üçün qalvanometrin əyilmə bucağını müstəvidə xətti yerdəyişməyə çevirin.

Əsas düsturlar:

2. İş prinsipi

Şüa yolu: Lazer → Kollimator → X qalvanometr → Y qalvanometr → F-Teta linzası → İş parçasının səthi.

Dinamik fokuslama:

Qalvanometrin əyilmə bucağı θ olduqda, fokus mövqeyi (x, y) F-Teta linzası tərəfindən aşağıdakı kimi çevrilir:

3. Əsas Dizayn Parametrləri və Düsturları

3.1 Ləkə Ölçüsünün Hesablanması

Fokuslanmış nöqtənin diametri d (difraksiya limiti):

3.2 Tarama Aralığı və Qalvanometr Bucağı

Maksimum skanlama diapazonu L:

3.3 Qaynaq Sürəti və Təcillənmə

Xətti sürət v

3.4 Fokus Dərinliyi (DOF)

3.5 Enerji Sıxlığı və Enerji Girişi

Güc sıxlığı I:

Enerji sıxlığı E (impuls qaynağı):

4. Aberrasiyalar və Optimallaşdırma Dizaynı

4.1 F-Teta Linza Aberrasiyasının Korreksiyası

Təhrif: r∝θ-nı ödəməlidir və qeyri-xətti təhrif <0.1% olmalıdır.

Sahə əyriliyi: Çox linzalı qruplar vasitəsilə düz bir sahə dizayn edin.

4.2 Qalvanometr Sinxronizasiya Xətası

Elliptik ləkələrin qarşısını almaq üçün X/Y qalvanometr gecikməsi <1μs olmalıdır.

5. Dizayn Prosesinin Nümunəsi

Giriş tələbləri: Skanlama diapazonu L, ləkə ölçüsü d, qaynaq sürəti v. F-Teta linzasını seçin: L=2fθtan(θmax)-a görə fθ-ni təyin edin.

Qalvanometr parametrlərini hesablayın: Bucaq sürəti ω=v/fθ və qalvanometrin işini yoxlayın.

Ləkə keyfiyyətini yoxlayın: Zemax/OpticStudio vasitəsilə linza qrupu aberrasiyalarını optimallaşdırın.

6. Ehtiyat tədbirləri

İstilik idarəetməsi: Qalvanometrlər və linzalar yüksək gücdə (məsələn, >1 kVt) suyun soyudulmasına ehtiyac duyur.

Toqquşmaya qarşı qorunma: Qalvanometrlər mexaniki toqquşmanın qarşısını almaq üçün təcili əyləc tələb edir.

Kalibrləmə: Optik yolun koaksiallığını müntəzəm olaraq kalibrləyin (sapma <0.05 mm).