在工业激光行业中,准直镜(Collimating Lens)和扩束镜(Diverging Lens)的功能和应用有特定的区别,因为它们在激光系统中有不同的角色和用途。

对于工业激光行业而言,准直镜基本就是针对从能量传输光纤中出来的激光来谈的。从能量光纤出来的光,是一个点光源,是有发散角(θ)的,如果我们把这个点光源放置于光纤准直镜的焦点上,我们知道:从一个聚焦镜(准直镜其实际上把聚焦镜反过来用)的焦点上发出的光,经过聚焦镜之后就变成了平行光;那么经过某个准直镜之后出来的光束直径是2F*tag(1/2*θ),如发散角是10°,F=150mm,那么从准直镜出来的光束直径就=2*150*tag(5°)=26.2466mm

准直镜在工业激光行业中的应用:

准直镜在激光系统中用于将激光光束变得更平行,即在横向上保持光束尺寸不变。这个过程被称为激光束准直(Beam Collimating)。其主要应用如下:

  • 精准聚焦:在一些激光材料加工和切割应用中,需要激光光束具有精确的准直性,以确保光束能够在较长距离上保持平行,并在焦点处达到较小的斑尺寸。这有助于获得更高精度和质量的加工效果。

  • 光学测量:在激光测量和校准系统中,需要准直光束以确保测量精度。准直镜可用于实现光束准直,使得光线在测量系统中传播时保持平行。

  • 激光传输:在某些激光传输应用中,准直镜可用于使激光光束在传输过程中保持平行,以减少能量损失和光束的扩散。  

 

准直镜工作原理

 

扩束镜也有准直的功能,但是扩束镜是针对光束而言(有一定发散角的光束)。我们市面上很多激光器出来的光是光束的,比方:CO2玻璃管、CO2射频管、灯泵浦的YAG激光、带有QBH的光纤激光器出来的激光、端面泵浦的355nm 532nm 1064nm的激光器等等,这些激光器出来的光都是光束,并且都不是严格的平行光。激光扩束镜主要有两个用途:其一是扩展激光束的直径;其二是减小激光束的发散角。因此,它被用于远距离照明或投影,以及聚焦系统。

扩束镜在工业激光行业中的应用:

 扩束镜在激光系统中用于将激光光束扩散,即增大光束的横向尺寸。这个过程被称为激光束扩展(Beam Expanding)。其主要应用如下:

  • 稳定性:通过使用扩束镜,可以使激光光束变得更稳定,减少对外界环境因素的敏感性。这对于需要长距离传输激光或在不稳定环境中使用激光的工业应用非常重要。

  • 材料加工:在某些激光材料加工应用中,需要调整激光光束的尺寸和形状,以适应不同的加工要求。扩束镜可以调整激光光斑的大小,从而实现更广泛的加工范围。

  • 激光通讯:在激光通讯系统中,扩束镜有助于控制激光光束的展宽,以便更好地匹配光纤的模式。

 

 

扩束镜工作原理

综上所述,扩束镜和准直镜在工业激光行业中具有不同的应用。扩束镜用于激光束扩展,增大光束尺寸和稳定性,而准直镜用于激光束准直,使光束保持平行和精准聚焦。这些光学元件在工业激光系统中共同发挥作用,以满足不同的工艺需求和应用要求。

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