Principe et application du système d'extension de faisceau laser
En principe, le principe du système d'expansion du faisceau laser est le même que celui du télescope, sauf que la position de l'objectif et de la lentille d'imagerie est inversée. Le système d'expansion de faisceau Kepler formera une zone de mise au point d'énergie entre les deux lentilles, chauffant L'air environnant peut provoquer des erreurs de front d'onde, et les lasers à haute puissance peuvent même provoquer une ionisation de l'air. Par conséquent, la plupart des extenseurs de faisceau utiliseront des extenseurs de faisceau Galileo. Cependant, dans certains expanseurs de faisceau qui nécessitent un filtrage spatial pour changer la qualité du faisceau, le système d'extension de faisceau de type Kepler est utilisé, car l'expanseur de faisceau de type Kepler a un point focal entre les lentilles qui est pratique pour placer le filtre.
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Application de l'expansion du faisceau laser
(1) Le diamètre du faisceau de sortie du laser est généralement fixe. Afin de répondre aux différents besoins, la plupart des systèmes d'expansion de faisceau laser sont nécessaires. L'expansion du faisceau laser peut d'abord réduire la densité de puissance, réduisant ainsi la probabilité de dommages induits par le laser et prolongeant la durée de vie des composants laser
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(2) Lorsque la distance de transmission est longue, la divergence du faisceau est minimisée.
En supposant que les paramètres d'un système d'expansion de faisceau sont les suivants, grossissement de l'expanseur de faisceau laser = MP = 10X, diamètre du faisceau d'entrée = 1 mm, divergence du faisceau d'entrée = 0,5 mrad, distance de travail = L = 100 m.
Ensuite, le diamètre de sortie du faisceau après l'expansion du faisceau est:
Sans expansion du faisceau:
On peut voir que l'utilisation de l'expansion du faisceau peut réduire considérablement la divergence du faisceau lors d'une transmission laser longue distance.
(3) Minimisez la taille du point de mise au point
La taille du spot est généralement basée sur le centre du faisceau et l'intensité au centre comme le rayon du cercle. La taille du point focal d'une lentille idéale peut généralement être calculée selon la formule suivante
Expanseur de faisceau de machine de marquage laser CO2
La taille du spot est essentiellement déterminée par la combinaison de la diffraction et de la différence de phase. La différence de phase se réfère principalement à l'aberration sphérique, donc la formule énumère le terme de diffraction et le terme d'aberration sphérique. On peut voir d'après le terme de diffraction que plus la distance focale est courte, plus la tache est petite et plus le diamètre d'entrée est grand, plus la tache est petite. D'une part, après l'expansion du faisceau, le diamètre d'entrée est augmenté et le terme de diffraction est réduit, mais le terme d'aberration sphérique est également augmenté, comme le montre la figure. Par conséquent, dans les applications pratiques, il doit être pesé en fonction de la situation réelle.