Сборочный чертеж ЛБТЕК ВБЕ-532-2-10Х	①Расширитель  луча  VBE-532-2-10X ×1	②  Оптическая стойка из нержавеющей стали Ø12,7 мм OP -50 ×1
	③Базовый тип кронштейна для стойки Ø12,7 мм  PH-50B ×1
Сборочный чертеж ЛБТЕК ВБЭ-355-2-10Х	① Прецизионное крепление для оптического зеркала AMM3-2A ×1	②Адаптер SM2-A40 ×1
	③Расширитель луча VBE-355-2-10X ×1	④  Оптическая стойка из нержавеющей стали Ø12,7 мм OP -50 ×1
	⑤Опорный  кронштейн для стойки Ø12,7 мм PH-50B ×1

Высокоточный расширитель луча с переменным увеличением LBTEK - техническое описание

1. Обзор

Расширитель луча — это компонент линзы, который может изменять диаметр и угол расхождения падающего лазерного луча. Расширители луча можно разделить на расширители луча с фиксированным увеличением и расширители луча с переменным увеличением . диапазон. Стандартный высокоточный расширитель луча с переменным увеличением LBTEK может регулировать увеличение для достижения изменения увеличения падающего лазерного луча от 1X-3X, 1X-4X и 2X-10X.Рабочие длины волн составляют 355 нм, 532 нм и 1064 нм.

Высокоточные расширители луча с переменным увеличением LBTEK оптимизированы для дифракционного предела и не имеют внутреннего фокуса.Они подходят для отраслей мощной лазерной обработки, таких как лазерная маркировка, гравировка и резка.Кроме того, расширители луча с переменным увеличением могут также может использоваться в некоторых случаях с оптическими элементами, требующими большего диаметра пятна падения, такими как дифракционные оптические элементы (ДОЭ), полевые линзы и т. д.

2. Структура продукта

Высокоточный расширитель луча с переменным увеличением LBTEK состоит из 3-х групп линз.Относительное смещение 1-й группы и 2-й группы линз будет изменять увеличение расширителя луча.Относительное смещение 2-й группы и 3-й группы линз будет меняться . расширитель луча.Угол расхождения линзы равен 3, а три группы линз установлены в механическом узле с помощью воздушных зазоров . На падающем конце расширителя луча выгравированы метки положения, соответствующие каждому увеличению, а на выходном конце выгравированы метки положения и метки расстояния, соответствующие каждому увеличению. соответствующие метки положения совпадают.При , можно получить коллимированный расширенный луч при соответствующем увеличении. Механический корпус некоторых моделей высокоточных расширителей луча с переменным увеличением LBTEK имеет фиксированную длину и не выдвигается при изменении увеличения, что упрощает интеграцию; в верхней части корпуса имеются стопорные винты для обеспечения устойчивости во время работы ; поверхность корпуса маркирована М4. Для облегчения установки в оптические системы предусмотрены резьбовые отверстия или предусмотрены места для крепления зажимов.

Рисунок 1. Структурная схема внешнего вида высокоточного расширителя луча с переменным увеличением LBTEK (на примере VBE-532-2-10X).

3. Оптические свойства

1. Принцип работы высокоточного расширителя луча с переменным увеличением LBTEK.

Матрица преобразования лазерного луча, проходящего через систему расширения луча, равна:

В приведенной выше формуле f ₁ — фокусное расстояние группы увеличения (передняя группа), а f ₂ — фокусное расстояние группы фокусировки (задняя группа).

Предположим, что координата краевого луча секции падающего луча равна 

координата краевого луча секции выходящего луча равна 

, тогда: 

Если угол расхождения луча θ = 0 , увеличение составляет:

Если угол расходимости луча θ ≠0 , увеличение составит: 

2. Схема моделирования волнового фронта высокоточного расширителя луча с переменным увеличением LBTEK.

Высокоточные расширители луча с переменным увеличением LBTEK сконструированы в соответствии с углом расхождения падающего луча 0° . Функция расширителя луча с переменным увеличением реализуется путем изменения фокусного расстояния f1 группы переменного увеличения (передней группы) . - это высокоточный расширитель луча с переменным увеличением LBTEK.Смоделированная диаграмма волнового фронта, все значения PV разности волнового фронта составляют менее 0,25 λ:  

 

Рис. 2. Изображения волнового фронта (VBE-1064-1-3X) при 1-кратном (слева) и 3-кратном (справа) увеличении.
Рис. 3. Изображения волнового фронта (VBE-1064-1-4X) при увеличении 1X (слева) и 4X (справа).
Рис. 4. Изображения волнового фронта (VBE-532-2-10X) при 2-кратном (слева) и 10-кратном (справа) увеличении.
Рис. 5. Изображения волнового фронта (VBE-1064-2-10X) при 2-кратном (слева) и 10-кратном (справа) увеличении.
Рис. 6. Изображения волнового фронта (VBE-355-1-4X) при 1-кратном (слева) и 4-кратном (справа) увеличении.
Рис. 7. Изображения волнового фронта (VBE-355-2-10X) при 2-кратном (слева) и 10-кратном (справа) увеличении.
Рис. 8. Изображения волнового фронта (VBE-532-1-4X) с увеличением 1X (слева) и 4X (справа).

 

4. Описание параметров

1. Компоненты группы линз

• Все элементы линз изготовлены из кварцевого стекла, плавленого в ультрафиолетовом диапазоне (UVFS), что обеспечивает высокий порог повреждения и подходит для мощной лазерной обработки;
• Линзовый элемент покрыт V-образным просветляющим покрытием с обеих сторон, чтобы обеспечить высокий коэффициент пропускания на рабочей длине волны и улучшить использование энергии.

2. Чистая диафрагма

Входное прозрачное отверстие относится к максимальному диаметру луча, через который может пройти входной конец, а выходное прозрачное отверстие относится к максимальному диаметру луча, через который может пройти входной конец, что связано с предельным размером механического стопорного кольца.

Рис. 6. Модельная схема падающего конца (слева) и выходного конца (справа) высокоточного расширителя луча с переменным увеличением LBTEK.

(В качестве примера возьмем VBE-532-2-10X)

3. Дифракционный предел максимального диаметра падающего луча

Высокоточный расширитель луча с переменным увеличением LBTEK разработан с учетом дифракционного предела. Диаметр падающего луча, установленный при проектировании, представляет собой максимальный диаметр падающего луча, которого расширитель луча может достичь на дифракционном пределе:

• Для расширителя луча с переменным увеличением 1-4X разработаны различные увеличения в зависимости от диаметра падающего луча 4,0 мм. Предел дифракции может быть достигнут, когда диаметр падающего луча составляет ≤ 4,0 мм, то есть максимальный диаметр падающего луча дифракционный предел – 4,0 мм;

Рисунок 7. Расчетный диаметр падающего луча не меняется при увеличении (расширитель луча с переменным увеличением 1-4X).

• Для расширителей луча с переменным увеличением 1-3X и 2-10X из-за разных диаметров падающего луча, предназначенных для разных увеличений, максимальный диаметр падающего луча дифракционного предела при разных увеличениях также различен.

Рисунок 8. Расчетный диаметр падающего луча изменяется с увеличением (на примере расширителя луча с переменным увеличением 2-10X).

Расширитель луча с переменным увеличением 2-10X с различным увеличением, соответствующим максимальному диаметру падающего луча дифракционного предела
Увеличение	355 нм	532 нм	1064 нм
2X	6,0 мм	8,0 мм	8,0 мм
3X	6,0 мм	7,0 мм	8,0 мм
4X	5,0 мм	6,0 мм	7,0 мм
5X	4,5 мм	5,0 мм	6,0 мм
6X	4,0 мм	4,0 мм	5,0 мм
7X	3,5 мм	4,0 мм	4,0 мм
8X	3,0 мм	3,5 мм	3,5 мм
9X	2,7 мм	3,2 мм	3,2 мм
10X	2,2 мм	3,0 мм	3,0 мм
Расширитель луча с переменным увеличением 1-3X с разным увеличением, соответствующим максимальному диаметру падающего луча дифракционного предела
Увеличение	355 нм	532 нм	1064 нм
1X			20,0 мм
2X			10,0 мм
3X			7,0 мм