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变斑变焦激光切割光学系统的设计

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摘要

为满足不同材料不同厚度板材加工的需求,本文设计了一种光斑大小和焦点位置可变的激光切割光学系统。变斑变焦激光切割光学系统由复合准直镜组、变焦镜组、补偿镜组和聚焦镜组四部分组成。采用在普通光学聚焦系统的准直镜组和聚焦镜组中间放置可调倍率扩束系统,再将准直镜组和可调倍率扩束系统合并成一个复合准直镜组的方案,简化系统的设计。本文建立了四镜组可变斑变焦光学系统的物理模型,推导出了各镜组之间的移动规律,通过matlab仿真进行理论验证。本文在现有切割光学系统的基础上,设计了一种变斑变焦激光切割光学系统,并利用软件优化校正像差,通过移动变焦镜组和补偿镜组,得到了放缩比为1—3.75倍,焦点上下可调范围-20mm—+10mm的聚焦光斑,实现了焦斑大小和焦点位置的精准可调。

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补充资料

DOI:10.3788/aos201939.0222001

作者单位:

    华中科技大学光学与电子信息学院 激光加工国家工程研究中心
    武汉 华中科技大学光电子学院 激光加工国家工程研究中心
    华中科技大学光学与电子信息学院 激光加工国家工程研究中心
    武汉 华中科技大学光电子科学与工程学院

引用该论文

葛佳琪,秦应雄,刘晓东,唐霞辉. 变斑变焦激光切割光学系统的设计[J].光学学报,2019,39(02):0222001.