可變半徑鏡

可變半徑鏡

II-VI 可變半徑鏡（VRM）允許用戶(hù)在飛行中動(dòng)態(tài)地改變其光束特性。用戶(hù)可以通過(guò)用水壓控制VRM的曲率半徑來(lái)調整激光光束的發(fā)散。

VRM允許在材料穿孔過(guò)程中調整焦點(diǎn)深度；這可以實(shí)現優(yōu)良切割速度。它還允許飛行光學(xué)系統制造商對整個(gè)工作臺上的焦距變化進(jìn)行補償。這對大型工作臺面來(lái)說(shuō)尤其重要，因為當光路在工作區移動(dòng)時(shí)，激光束在鏡頭處的發(fā)散會(huì )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計的。許多激光切割系統使用兩面鏡子作為望遠鏡光學(xué)元件。望遠鏡是由一個(gè)凸面鏡和一個(gè)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。這些項目由一個(gè)放大器驅動(dòng)。放大器的輸入通常是0到10伏的信號。放大器是開(kāi)路運行或在閉環(huán)系統中運行。

定制設計

II-VI 具有為任何光束傳輸系統設計自適應反射鏡的工程能力。利用專(zhuān)有的設計技術(shù)，II-VI 可以準確地模擬VRM形狀，并預測其在壓力下的變形情況。鏡面形狀經(jīng)過(guò)優(yōu)化，以匹配客戶(hù)定義的壓力-半徑曲線(xiàn)。

水壓系統實(shí)例

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

規格

應用

概述

激光切割的發(fā)展繼續推動(dòng)對更好控制和同時(shí)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(gè)目標。 無(wú)論是在整個(gè)切割區域保持對激光束發(fā)散的控制，還是調整鏡頭的焦深； 可變半徑反射鏡可以為 2D 或 3D 激光切割工藝帶來(lái)新的維度。

動(dòng)態(tài)光束發(fā)散控制

激光集成商面臨的一項挑戰是在整個(gè)切割區域內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(cháng)度函數的發(fā)散效應。 對于飛行光學(xué)系統，從切割平面上的一個(gè)點(diǎn)到另一個(gè)點(diǎn)的路徑長(cháng)度變化會(huì )產(chǎn)生相應的光束直徑變化。 這可能會(huì )導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 可以補償路徑長(cháng)度的變化。 這使用戶(hù)能夠更好地控制整個(gè)切割區域的鏡頭焦點(diǎn)。 為了更好地控制，可以在下游使用第二個(gè) VRM 來(lái)生產(chǎn)自準直儀。 結果是更一致的切割結果和更好的最終產(chǎn)品。

動(dòng)態(tài)焦距調整

使用可變半徑反射鏡的另一個(gè)好處是能夠動(dòng)態(tài)調整鏡頭的焦距。 改變進(jìn)入聚焦透鏡的光束發(fā)散度會(huì )導致焦距的相應變化。 這大大增加了系統的靈活性，而無(wú)需更換聚焦鏡頭。 例如，可以調整系統的參數以切割不同厚度的材料。 這節省了更換鏡頭所需的停機時(shí)間。

設計