Lasertehnoloogia WISOPTIC näpunäited: kiire kvaliteedi üldine määratlus

Lasertehnoloogia WISOPTIC näpunäited: kiire kvaliteedi üldine määratlus

Tavaliselt kasutatav kiire kvaliteedi määratlus hõlmab kaugvälja punkti raadiust ja kaugvälja lahknemist angle, difraktsioonipiiri mitmekordne U, Strehl suhe, tegur M2 , toide sisse sihtpinna või silmuse energiasuhe jne.

Kiire kvaliteet on laseri oluline parameeter. Kaks levinumat valgusvihu kvaliteedi väljendit onBPP ja M2 mis on tuletatud sama füüsilise kontseptsiooni alusel ja neid saab teisendada üksteiselt. Laserkiire kvaliteet on oluline, kuna see on oluline füüsikaline suurus, mille abil saab otsustada, kas laser on hea või mitte ja kas see on a saab teostada täppistöötlust. Paljude ühemoodiliste väljundlaserite puhul on kvaliteetsetel laseritel tavaliselt väga kõrge kiire kvaliteet, mis vastab väga väikeseleM2, näiteks 1.05 või 1.1. Veelgi enam, laser suudab säilitada hea kiire kvaliteedi kogu oma kasutusea jooksul jaM2 väärtus on peaaegu muutumatu. Laser-täppistöötluseks, kõrge kvaliteettala soodustab rohkem vormimist, et teostada lamedat lasertöötlust ilma aluspinda kahjustamata ja ilma termilise efektita. Praktikas,M2 kasutatakse enamasti tahke- ja gaasilaserite jaoks, samas BPP kasutatakse enamasti kiudlaserite puhul laserite spetsifikatsioonide märgistamisel.

Laserkiire kvaliteeti väljendatakse tavaliselt kahe parameetriga: BPP ja M². M²kirjutatakse sageli kui M2. Järgmisel joonisel on kujutatud Gaussi kiire pikisuunaline jaotus, kusW on tala talje raadius ja θ on kaugvälja lahknemise pool angle.

wisoptic M2

BPP teisendamine ja M2

BPP (Tala parameetri toode) on määratletud kui vöö raadius W korrutatud kaugvälja lahknemise pool angle θ:

         BPP = W × θ

The kaugvälja lahknemise pool angle θ Gaussi kiire on:

        θ0 = λ / πW0

M2 on kiire parameetri korrutise suhe põhirežiimi Gaussi kiire valgusvihu parameetri korrutisse:

        M2 =W×θ/W0×θ0= BPP /λ / π

Ülaltoodud valemist pole raske seda leida BPP ei sõltu lainepikkusest, samas M² ei ole samuti seotud laseri lainepikkusega. Need on peamiselt seotud laseri õõnsuse disaini ja montaaži täpsusega.

Väärtus M² on lõpmatult lähedal 1-le, mis näitab tegelike andmete ja ideaalandmete suhet. Kui tegelikud andmed on ideaalsetele andmetele lähemal, on kiire kvaliteet parem, st millalM² on lähemal 1-le, on vastav lahknemisnurk väiksem ja kiire kvaliteet parem.

Mõõtmine BPP ja M2
Kiire kvaliteedi mõõtmiseks saab kasutada kiire kvaliteedi analüsaatorit. Kiire kvaliteeti saab mõõta ka keeruka tööga valgusanalüsaatoriga. Andmeid kogutakse laseri ristlõike erinevatest kohtadest ja seejärel sünteesitakse need tootmiseks sisseehitatud programmigaM2. M2 ei saa mõõta, kui proovivõtuprotsessis esineb väärkasutus või mõõtmisviga. Suure võimsusega mõõtmiseks on vaja keerulist sumbumissüsteemi, et hoida laseri võimsust mõõdetavas vahemikus ja vältida instrumendi tuvastamise pinna kahjustamist.

wisoptic BPP

Kiudoptilist südamikku ja arvulist ava saab hinnata ülaltoodud joonise järgi. Kiudlaserite puhul vööraadius ω0= kiudude südamiku läbimõõt /2 = R, θ = pattα =α= NA (kiudude arvuline ava).

BPP kokkuvõte, M2, ja Beam Quaalsus

Mida väiksem BPP, seda parem laserkiire kvaliteet.

1.08 eestµm kiudlaserid, M2 = 1, BPP = λ / π = 0,344 mm härrareklaam

10 eest.6µm CO2 laserid, üks põhirežiim M2 = 1, BPP = 3.38 mm härrareklaam

Eeldusel, et kahe ühekordse lahknemisnurgad fundamentaalne režiimis laserid (või mitme režiimiga laserid samaga M2) on pärast teravustamist samad, CO fookusdiameeter2 laser on 10 korda suurem kui kiudlaseri oma.

Mida lähemal M2 on 1, seda parem on laserkiire kvaliteet.

Kui laserkiir on sees Gaustria jaotus või Gaussi jaotus lähedal, seda lähemal on M2 on 1, mida lähemal on tegelik laser ideaalsele Gaussi laserile, seda parem on kiire kvaliteet.


Postitusaeg: 02.02.2021