Лазер боловсруулалтын оптик системийн шийдэл

Лазер боловсруулалтын оптик системийн шийдэл
...-ийн шийдвэрлазер боловсруулалтОптик системийн шийдэл нь тодорхой хэрэглээний хувилбараас хамаарна. Өөр өөр хувилбарууд нь оптик системийн хувьд өөр өөр шийдэлд хүргэдэг. Тодорхой хэрэглээнд тодорхой дүн шинжилгээ шаардлагатай. Оптик системийг Зураг 1-т үзүүлэв.

Сэтгэлгээний зам нь: тодорхой үйл явцын зорилго –лазершинж чанарууд – оптик системийн схемийн дизайн – эцсийн зорилгоо хэрэгжүүлэх. Дараах хэд хэдэн өөр хэрэглээний салбарууд байна:
1. Нарийвчлалтай бичил боловсруулалтын талбар (тэмдэглэгээ, сийлбэр, өрөмдлөг, нарийн зүсэлт гэх мэт). Нарийвчлалтай бичил боловсруулалтын талбарт түгээмэл хэрэглэгддэг процессууд нь металл, керамик, шил зэрэг материал дээр гар утасны лого тэмдэглэгээ, эмнэлгийн стент, хийн түлш шахах хошуунд зориулсан бичил нүх гэх мэт бичил метрийн боловсруулалт юм. Боловсруулалтын процессын гол шаардлага нь: нэгдүгээрт, энэ нь маш жижиг фокустай гэрлийн цэгүүд, маш өндөр энергийн нягтрал, хамгийн бага дулааны нөлөөллийн бүс гэх мэтийг хангасан байх ёстой. Дээрх хэрэглээ, шаардлагын хувьд сонголт, дизайн ...лазер гэрлийн эх үүсвэрүүдболон бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гүйцэтгэж байна.
a. Лазерын сонголт: Хэт ягаан туяа/ногоон хатуу лазер (наносекунд) эсвэл хэт хурдан лазер (пикосекунд, фемтосекунд)-ийг сонгох нь голчлон хоёр шалтгаантай. Нэг нь долгионы урт нь фокуслагдсан гэрлийн цэгтэй пропорциональ бөгөөд ерөнхийдөө богино долгионы уртыг сонгодог. Хоёрдугаарт, пикосекунд/фемтосекунд импульс нь "хүйтэн боловсруулалт" шинж чанартай бөгөөд дулааны диффузийн өмнө энергийг бүрэн боловсруулж, хүйтэн боловсруулалт хийдэг. Ерөнхийдөө орон зайн гэрлийн гаралттай, цацрагийн чанарын коэффициент M2 нь ерөнхийдөө 1.1-ээс бага, цацрагийн чанар сайтай лазер гэрлийн эх үүсвэрийг сонгодог.
b. Цацраг тэлэх систем болон коллиматын систем нь ихэвчлэн хувьсах томруулалтын цацраг тэлэх линз (2X – 5X) ашигладаг бөгөөд цацрагийн диаметрийг аль болох ихэсгэхийг хичээдэг. Цацрагийн диаметр нь фокуслагдсан гэрлийн цэгтэй урвуу хамааралтай бөгөөд ерөнхийдөө Галилейн цацраг тэлэх архитектурыг ашигладаг.
в. Фокусын систем нь ихэвчлэн өндөр хүчин чадалтай F-Тета линз (сканнердах зориулалттай) эсвэл телецентрик фокусын линз ашигладаг. Фокусын урт нь фокуслагдсан гэрлийн цэгтэй пропорциональ бөгөөд ерөнхийдөө богино фокусын талбайн линз (жишээ нь f = 50мм, 100мм) ашигладаг. Зураг 1-т үзүүлсэнчлэн: Ерөнхийдөө талбайн линз нь олон элементтэй линзний бүлгийг (линзний тоо ≥ 3) ашигладаг бөгөөд энэ нь том харах талбай, том диафрагм, бага гажуудлын индикаторуудыг бий болгож чаддаг. Энд байгаа оптик линзүүд бүгд лазерын гэмтлийн босгыг харгалзан үзэх шаардлагатай.
d. Коаксиаль хяналтын оптик систем: Оптик системд коаксиаль хараа (CMOS) системийг ихэвчлэн нарийн байрлал тогтоох, боловсруулах процессыг бодит цагийн хяналтад оруулах зорилгоор нэгтгэдэг.
2. Макро материалын боловсруулалт Макро материалын боловсруулалтын ердийн хэрэглээний хувилбаруудад автомашины хуудас материалыг огтлох, хөлөг онгоцны их биеийн ган хавтанг гагнах, батерейны их биеийн бүрхүүлийг гагнах зэрэг орно. Эдгээр процессууд нь өндөр хүчин чадал, өндөр нэвтрэлтийн чадвар, өндөр үр ашиг, боловсруулалтын тогтвортой байдлыг шаарддаг.
3. Лазер нэмэлт үйлдвэрлэл (3D хэвлэх) болон бүрээс. Лазер нэмэлт үйлдвэрлэл (3D хэвлэх) болон бүрээсний хэрэглээнд ихэвчлэн дараах ердийн үйл явцууд багтдаг: сансрын цогцолбор металл хэвлэх, хөдөлгүүрийн ир засвар гэх мэт.
Үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн сонголт дараах байдалтай байна.
а. Лазер сонголт: Ерөнхийдөө,өндөр хүчин чадалтай шилэн лазеруудихэвчлэн 500Вт-аас дээш чадалтайгаар сонгогддог.
b. Цацраг хэлбэржүүлэх: Энэхүү оптик систем нь хавтгай дээд гэрэл гаргах шаардлагатай тул цацраг хэлбэржүүлэх нь гол технологи бөгөөд үүнийг дифракцийн оптик элементүүдийг ашиглан хийж болно.
в. Фокуслах систем: Толин тусгал болон динамик фокус нь 3D хэвлэх салбарын үндсэн шаардлага юм. Үүний зэрэгцээ, сканнердах линз нь ирмэг ба төвийн боловсруулалтын тогтвортой байдлыг хангахын тулд объект талын телецентрик загварыг ашиглах шаардлагатай.