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激光打标场镜该如何选型?
发布人:新特光电 时间:2020-04-30 关注:

平场聚焦镜,也称场镜、f-theta聚焦镜,是一种专业的透镜系统,目的是将激光束在整个打标平面内形成均匀大小的聚焦光斑,是激光打标机的最重要配件之一。场镜可分为f-theta透镜和远心透镜。

场镜之所以叫平场聚焦镜,是因为激光通过它之后会在一定的激光打标幅面内形成一个大小均匀的、焦深一致的聚焦光点。打标的幅面是跟场镜的焦距有关系的。焦距越长,幅面也就越大。反之亦然。

由于远心透镜的成本和费用很高,在工业应用的激光打标机中主要使用F-theta透镜。在没有变形的情况下,聚焦点的位置取决于透镜的焦距以及偏转角的切线,聚焦点的位置仅取决于焦距和偏转角,这样就简化了焦点定位的计算方法。

对于场镜的选型,我们首先要了解场镜的参数有哪些?各个参数的含义是什么?场镜的主要技术参数包括:工作波长、入射光瞳、扫描范围(或焦距)和聚焦光斑直径。 

工作波长:是由设备系统的激光器决定的。例如:光纤激光器工作波长一般是1064纳米、二氧化碳激光器工作波长一般是10.6微米、绿激光器工作波长是532纳米、紫外激光器工作波长是355纳米。当然还有其他类型的激光器就不一一列举了。场镜用于何种波长工作条件下,就要适用这种膜层的镀膜。如果不在给定的波长范围内用场镜,场镜会被激光烧坏。

入射光瞳:如使用的是单片镜,反射镜置于入射光瞳的地方,最大可用光束的直径等于入射光瞳的直径。 

扫描范围: 扫描幅面由焦距决定的,场镜一般只会标志焦距。焦距和幅面,告诉大家一个经验公式:幅面f=0。7*焦距。例如:f=160mm的场镜对应幅面是112mm的正方形,我们一般校正幅面是100mm*100mm。f=100mm的场镜对应幅面是70mm*70mm。 

聚焦光斑直径D:对于入射激光束直径d、场镜焦距f、激光器波长λ的激光打标系统。有计算公式:λ由公式我们可以知道:焦距f越长,聚焦光斑直径D越大。波长λ越长,焦光斑直径D越大。入射光斑d直径越大,焦光斑直径D越小。所以要想得到更小的聚焦光斑就要选择:短焦距的场镜,大的扩束镜使入射光斑直径变大和短波长激光器。当然场镜焦距越短激光打标的幅面就越小,这个得根据实际应用有所取舍。扩束镜出射光斑直径也不能太大,这个是由振镜电机的窗镜面积决定的。光斑太大振镜窗镜不能全部接受光斑,漏掉的激光将损失能量也容易烧坏窗镜和烧面电机夹头处。所以扩束镜倍数选型得由激光器出射光斑决定,同时也由振镜决定。

了解清楚了场镜的工作波长、入射光瞳、扫描范围和聚焦光斑直径等参数的含义就知道该如何选型了。 

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