WISOPTIC lazerinės technologijos patarimai: bendras pluošto kokybės apibrėžimas

WISOPTIC lazerinės technologijos patarimai: bendras pluošto kokybės apibrėžimas

Dažniausiai naudojamas pluošto kokybės apibrėžimas apima tolimojo lauko taško spindulį, tolimojo lauko skirtumą angle, difrakcijos riba kartotinė U, Strehl santykis, veiksnys M2 , maitinimas tikslinio paviršiaus arba kilpos energijos santykis ir kt.

Spindulio kokybė yra svarbus lazerio parametras. Yra dvi bendros spindulio kokybės išraiškosBPP ir M2 kurios yra išvestos remiantis ta pačia fizine koncepcija ir gali būti konvertuojamos vienas nuo kito. Lazerio spindulio kokybė yra svarbi, nes tai yra pagrindinis fizinis dydis, leidžiantis įvertinti, ar lazeris geras, ar ne, ir ar jis į gali būti atliktas tikslus apdorojimas. Daugelio rūšių vienmodžių išvesties lazerių atveju aukštos kokybės lazeriai paprastai turi labai aukštą pluošto kokybę, atitinkančią labai mažąM2, pvz., 1.05 arba 1.1. Be to, lazeris gali išlaikyti gerą spindulio kokybę visą savo tarnavimo laiką irM2 vertė beveik nepasikeitė. Lazeriniam preciziniam apdirbimui, aukštos kokybėssija yra palankesnis formavimui, kad būtų galima atlikti plokščią apdirbimą lazeriu nepažeidžiant pagrindo ir be terminio poveikio. Praktikoje,M2 dažniausiai naudojamas kietiesiems ir dujiniams lazeriams, tuo tarpu BPP dažniausiai naudojamas šviesolaidiniams lazeriams ženklinant lazerių specifikacijas.

Lazerio spindulio kokybė paprastai išreiškiama dviem parametrais: BPP ir M². M²dažnai rašoma kaip M2. Toliau pateiktame paveikslėlyje parodytas išilginis Gauso pluošto pasiskirstymas, kurW yra sijos juosmens spindulys ir θ yra tolimojo lauko skirtumo pusė angle.

wisoptic M2

BPP konvertavimas ir M2

BPP (Sijos parametrų gaminys) apibrėžiamas kaip juosmens spindulys W padaugintas iš tolimojo lauko divergencijos pusė angle θ:

         BPP = W × θ

The tolimojo lauko divergencijos pusė angle θ Gauso pluoštas yra:

        θ0 = λ / πW0

M2 yra pluošto parametro sandaugos ir pagrindinio režimo Gauso pluošto pluošto parametro sandaugos santykis:

        M2 =W×θ/W0×θ0= BPP /λ / π

Iš aukščiau pateiktos formulės nesunku rasti, kad BPP nepriklauso nuo bangos ilgio, o M² taip pat nesusijęs su lazerio bangos ilgiu. Jie daugiausia susiję su lazerio ertmės dizainu ir surinkimo tikslumu.

Vertė M² yra be galo artimas 1, nurodant santykį tarp tikrų ir idealių duomenų. Kai tikrieji duomenys yra arčiau idealių duomenų, pluošto kokybė yra geresnė, tai yra, kadaM² yra arčiau 1, atitinkamas nukrypimo kampas yra mažesnis, o spindulio kokybė geresnė.

Matavimas BPP ir M2
Spindulio kokybei matuoti galima naudoti pluošto kokybės analizatorių. Spindulio kokybę taip pat galima išmatuoti naudojant sudėtingo veikimo šviesos analizatorių. Duomenys renkami iš skirtingų lazerio skerspjūvio vietų ir tada sintezuojami naudojant integruotą programąM2. M2 negali būti matuojamas, jei mėginių ėmimo procese yra netinkamas veikimas arba matavimo klaida. Didelės galios matavimams reikalinga sudėtinga slopinimo sistema, kad lazerio galia būtų išmatuojamame diapazone ir būtų išvengta bet kokio prietaiso aptikimo paviršiaus pažeidimo.

wisoptic BPP

Optinio pluošto šerdį ir skaitmeninę diafragmą galima įvertinti pagal aukščiau pateiktą paveikslą. Skaiduliniams lazeriams – juosmens spindulys ω0= pluošto šerdies skersmuo /2 = R, θ = nuodėmėα =α= NA (skaidinė skaidulų diafragma).

BPP santrauka, M2, ir Beam Quality

Kuo mažesnis BPP, tuo geriau lazerio spindulio kokybė.

Už 1.08µm pluošto lazeriai, M2 = 1, BPP = λ / π = 0,344 mm PonasReklama

Už 10.6µm CO2 lazeriai, vieno pagrindinio režimo M2 = 1, BPP = 3.38 mm PonasReklama

Darant prielaidą, kad divergencijos kampai dviejų vieno esminis režimu lazeriai (arba kelių režimų lazeriai su tuo pačiu M2) po fokusavimo yra vienodi, CO židinio skersmuo2 lazeris yra 10 kartų didesnis nei skaidulinis lazeris.

Arčiau M2 yra iki 1, tuo geresnė lazerio spindulio kokybė.

Kai yra lazerio spindulys Gaustriškas pasiskirstymas arba artimas Gauso pasiskirstymui, tuo arčiau M2 yra iki 1, kuo tikrasis lazeris arčiau idealaus Gauso lazerio, tuo geresnė spindulio kokybė.


Paskelbimo laikas: 2021-02-02