江苏省南京工程高等职业学校电子工程系, 江苏 南京 211135
以SLCM1225系列激光切割机为例, 运用几何光学原理, 分析了经聚焦镜上方的全反镜或圆偏振镜反射出来的激光束方向与经聚焦镜聚焦后的聚焦光束垂直度的关系, 指出可以通过调节聚焦镜上方的全反镜或圆偏振镜来改善经聚焦镜聚焦后的激光束方向, 进而改变该聚焦光束与待切割板材表面所成的角度, 从而实现对板材割缝垂直度的控制。特别是对割缝垂直度要求较高的激光模切板行业, 该调节技术能够有效地实现对割缝垂直度的校正, 克服了采用平移聚焦镜技术有时还需要改造设备的缺陷。针对现有的激光刀模行业主流装备, 经过多次调节切割试验, 该方法效果良好。
激光技术 激光切割 全反镜 垂直度 模切板 laser technique laser cutting mirror verticality die-board
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以NEL-A系列直流激励轴快流CO2激光器为例，研究谐振腔非正常放电问题。通过化学实验的方法验证了谐振腔内主要腐蚀物为碱式碳酸铜，运用物理和化学理论分析了腔内碱式碳酸铜的成因及其影响谐振腔放电的微观机理。实验结果证明，腔内主要腐蚀物碱式碳酸铜是造成激光器谐振腔湍流放电功率下降的主要原因。该结论可作为直流激励轴快流CO2激光器谐振腔和气体单元改进设计的参考，同时也为设备现场维护提供了一条新的途径。
激光技术 CO2激光器 腐蚀 碱式碳酸铜 湍流放电 激光与光电子学进展
2012, 49(2): 021403
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研究了数控激光切割机在进行金属板切割时激光束经凸透镜聚焦的聚焦光束传播方向的偏转问题。找出了当激光束中心入射线与聚焦镜(凸透镜)光轴异面时影响聚焦光束方向的几个入射物理量，并运用几何光学原理给出了聚焦光束方向与它们之间的关系式，同时提出了一个调节聚焦光束方向并使聚焦光束垂直于待切割板材板面的方法。切割实验表明，在一定的调节范围内，采用此方法可以方便地调整聚焦光束方向。这一方法也适用于其他采用透镜聚焦的激光加工设备，并为此类设备的聚焦光束方向调节设计提供了一个新的选择和依据。
激光技术 聚焦光束方向 几何光学 聚焦镜 激光与光电子学进展
2012, 49(1): 011403
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以NEL-2000轴快流 CO2激光器为例, 从谐振腔的设计、部件加工、部件及整体装配等几方面出发, 研究造成谐振腔折叠偏差的可能原因; 并运用几何光学原理, 分析了单折腔轴快流 CO2激光器的双折反镜结构, 分别提出了两块折反镜必须且应该具备的调节功能, 给出了一种全可调折反镜与半可调折反镜相组合的折反镜结构设计方案。试验结果表明, 在一定的机械加工精度误差和装配误差范围内, 该方案可以消除由于部件的机械加工和装配而产生的误差。
CO2激光器 双折反镜结构 谐振腔 设计方案 CO2 laser double-mirror structure resonator schematic design
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采用NEL-A系列国产轴快流CO2激光器与SLCM-1225数控激光切割机联机切割模切板，研究了模切板割缝与板面不垂直问题的成因。运用几何光学原理对激光束入射到聚焦镜(凸透镜)的几种可能路径进行了讨论，分析认为设备在使用过程中造成光路的微小偏差是引起割缝与板面不垂直的主要原因，并提出可以通过调节聚焦镜和喷嘴相对于光路的位置来实现模切板割缝与板面垂直度的调整。实验结果表明，聚焦镜的水平位置调整可以改变激光束能量对称中心线在聚焦镜上的入射位置，从而改变经过聚焦后的光束能量中心线的方向，进而改变模切板割缝与板面所成的角度。
激光技术 激光切割 模切板 几何光学 垂直度 激光与光电子学进展
2011, 48(7): 071405
