光学透过型元件在激光连续照射时间较长后，由于温度的升高，会产生热变形，引起透射光学元件的折射率和反射光学元件的反射方向发生变化，热透镜效应会改变激光聚焦的位置，进而影响应用效果。
对于脉冲光纤设备，激光从激光器的隔离器输出后，主要经过红光合束镜片、振镜和f-θ场镜这些光学元件，由于透过型光学元件的热透镜效应更明显，下面主要针对红光合束镜片、激光器与场镜来分析一下。
热透镜效应的影响
当产生热透镜效应时，光学元件在热作用下膨胀，聚焦能力变强，聚焦光斑尺寸变小，焦距和焦距深度变短，以上这些现象会导致打标不稳定，严重影响打标效果，通过脉冲光纤激光器的几种典型应用，我们分析了热透镜效应的影响。
1、氧化铝打黑：
当热透镜效应发生时，焦距变短，材料表面的能量密度降低，氧化铝不能变黑。在严重的情况下，中心和边缘的黑度效应是不一致的。
2、金属深雕：
金属深刻一般采用焦距较短的场镜(焦深)，高功率深刻时，由于热透镜的作用，材料的能量密度迅速下降，使金属雕刻不深。因为光学元件的中心比边缘更大，所以中心很浅，周围的深度也不同。
3、薄片切割：
根据不同的材料，脉冲光纤激光切割板通常采用单个慢或多次的两种方法，在很短的时间内（<1s）会发生热膨胀和冷却收缩，因此切割的起始位置可以切割，其他位置不能切割材料。
4、金属薄片焊接：
对于高功率脉冲光纤激光焊接金属片((热透镜效应会导致焊点尺寸不一致和拉伸力不足。
热透镜效应的改善
功率越高，反光材料越高，光学元件热膨胀越快，热透镜越明显。改进热透镜可以从激光、场透镜和红光透镜三个方面入手
1、激光器：
并定期清洁激光器的输出头的激光保护镜片，以避免杂质污染，同时准直器的光学透镜使用石英材料来减小热膨胀系数。
2、场镜：
采用中、大功率（≥100W）脉冲光纤激光器，场镜建议选用复合材料或石英材料；场镜保护镜应定期检查清洗，避免杂质污染或损坏。
评论列表
我要评论