激光与光电子学进展, 2018, 55 (4): 041401, 网络出版: 2018-09-11   

扩束镜镜间距和倾斜度对激光聚焦特性的影响 下载: 1327次

Influences of Lens Distance and Tilt Angle Between Beam Expanders on Laser Focusing Characteristics
作者单位
华中科技大学武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430074
图 & 表

图 1. 激光加工光路系统示意图

Fig. 1. Optical system diagram for laser processing

下载图片 查看原文

图 2. 激光加工中常用的扩束镜。(a)开普勒式系统;(b)伽利略式系统

Fig. 2. Beam expanders commonly used in laser processing. (a) Kepler system; (b) Galileo system

下载图片 查看原文

图 3. 序列模式下的光路系统示意图

Fig. 3. Schematic of optical system with sequence mode

下载图片 查看原文

图 4. 非序列模式下的光路系统示意图

Fig. 4. Diagram of optical system with non-sequence mode

下载图片 查看原文

图 5. 离焦量随扩束镜镜间距的变化

Fig. 5. Relationship between defocusing amount and distance between beam expanders

下载图片 查看原文

图 6. 扩束镜倾斜角示意图

Fig. 6. Schematic of tilt angle of beam expander

下载图片 查看原文

图 7. 焦距、离焦量与扩束镜倾斜度的关系

Fig. 7. Relationship among focal length, defocusing amount and tilt angle of beam expander

下载图片 查看原文

图 8. 峰值功率、光斑直径与扩束镜镜间距变化量的关系

Fig. 8. Relationship among peak power, spot diameter and distance between beam expanders

下载图片 查看原文

图 9. 峰值功率、光斑直径与扩束镜偏转角度的关系

Fig. 9. Relationship among peak power, spot diameter and tilt angle of beam expander

下载图片 查看原文

图 10. (a)不同镜间距下工作面光斑能量分布;(b)不同倾斜度下工作面光斑能量分布;(c)光斑中心位置与扩束镜倾斜度的关系

Fig. 10. (a) Distribution of spot energy at different lens distances; (b) distribution of spot energy at different tilt angles; (c) relationship between spot center position and tilt angle of beam expander

下载图片 查看原文

图 11. (a)测量焦点位置实验装置示意图;(b)测量方法示意图;(c)实验测得离焦量与镜间距变化量的关系

Fig. 11. (a) Schematic of experimental setup for measuring focus position; (b) schematic of measuring method; (c) relationship between defocusing amount and lens distance measured in experiment

下载图片 查看原文

图 12. 测量光斑能量分布实验装置示意图

Fig. 12. Schematic of experimental setup for measuring spot energy distribution

下载图片 查看原文

图 13. 不同镜间距下光斑能量分布。(a) Δd=1.0 mm;(b) Δd=0.2 mm;(c) Δd=-0.2 mm;(d) Δd=-1.0 mm

Fig. 13. Distributions of spot energy under different lens distances. (a) Δd=1.0 mm; (b) Δd=0.2 mm; (c) Δd=-0.2 mm; (d) Δd=-1.0 mm

下载图片 查看原文

表 1序列模式下的光路系统参数

Table1. Parameters of optical system with sequence mode

SurfaceRadius /mmThickness /mmGlassSemi-diameter /mm
OBJInfinityInfinity-0.000
STOInfinity5.000-2.500
2-3.8005.200N-BK73.500
3-10.45026.100-5.000
450.6005.100N-BK712.500
5-50.60050.000-12.500
6Infinity50.000-10.868
761.0267.500BK715.000
8-44.8422.500SF515.000
9-131.72695.726-15.000
ImageInfinity--9.826

查看原文

表 2非序列模式下的光路系统参数

Table2. Parameters of optical system with non-sequential mode

ItemObject typeReference objectzpositionMaterial
1Source Gaussian00-
2Detector rect05.000-
3Standard lens210.000N-BK7
4Standard lens331.300N-BK7
5Detector rect455.100-
6Standard lens550.000BK7
7Standard lens67.500SF5
8Detector rect798.226-

查看原文

表 3非序列模式下改变扩束镜倾角时各元件的参数

Table3. Parameters of optical system with non-sequential mode when lens tilt angle is changed

ItemObject typeReference objectzpositionTilt angle /(°)
1Source Gaussian000
2Detector rect05.0000
3Standard lens015.0005
4Standard lens046.3000
5Detector rect0101.4000
6Standard lens0151.4000
7Standard lens0158.9000
8Detector rect0257.1260

查看原文

表 4初始位置光斑能量分布情况(滤波后)

Table4. Spot energy distributions in initial position (after filtering)

DetectorSpot distribution on xy planeSpot distribution onx-axis (or y-axis)Stereogram of distributionof spot irradiance
2(10 mm×10 mm)
5(30 mm×30 mm)
8(4 mm×4 mm)

查看原文

杨亮亮, 张珞, 朱海红, 殷杰, 柯林达, 曾晓雁. 扩束镜镜间距和倾斜度对激光聚焦特性的影响[J]. 激光与光电子学进展, 2018, 55(4): 041401. Liangliang Yang, Luo Zhang, Haihong Zhu, Jie Yin, Linda Ke, Xiaoyan Zeng. Influences of Lens Distance and Tilt Angle Between Beam Expanders on Laser Focusing Characteristics[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2018, 55(4): 041401.

本文已被 1 篇论文引用
被引统计数据来源于中国光学期刊网
引用该论文: TXT   |   EndNote

相关论文

加载中...

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!