लेजर प्रशोधन अप्टिकल प्रणाली समाधान

लेजर प्रशोधन अप्टिकल प्रणाली समाधान
को निर्धारणलेजर प्रशोधनअप्टिकल प्रणाली समाधान विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्यमा निर्भर गर्दछ। विभिन्न परिदृश्यहरूले अप्टिकल प्रणालीको लागि फरक समाधानहरू निम्त्याउँछन्। विशिष्ट अनुप्रयोगहरूको लागि विशिष्ट विश्लेषण आवश्यक छ। अप्टिकल प्रणाली चित्र १ मा देखाइएको छ:

सोच्ने बाटो हो: ठोस प्रक्रिया लक्ष्यहरू -लेजरविशेषताहरू - अप्टिकल प्रणाली योजना डिजाइन - अन्तिम लक्ष्य प्राप्ति। निम्न धेरै फरक अनुप्रयोग क्षेत्रहरू छन्:
१. प्रेसिजन माइक्रो-प्रशोधन क्षेत्र (मार्किङ, एचिङ, ड्रिलिंग, सटीक काट्ने, आदि) प्रेसिजन माइक्रो-प्रशोधन क्षेत्रमा सामान्य विशिष्ट प्रक्रियाहरू धातु, सिरेमिक र गिलास जस्ता सामग्रीहरूमा माइक्रो-मेट्रिक प्रशोधन हुन्, जस्तै मोबाइल फोनको लागि लोगो मार्किङ, मेडिकल स्टेन्ट, ग्यास इन्धन इन्जेक्सन नोजलहरूको लागि माइक्रो प्वालहरू, आदि। प्रशोधन प्रक्रियामा मुख्य आवश्यकता यो हो: पहिलो, यसले अत्यन्तै सानो केन्द्रित प्रकाश दागहरू, अत्यन्तै उच्च ऊर्जा घनत्व, र सबैभन्दा सानो थर्मल प्रभाव क्षेत्र, आदि पूरा गर्नुपर्छ। माथिका अनुप्रयोगहरू र आवश्यकताहरूको लागि, चयन र डिजाइनलेजर प्रकाश स्रोतहरूर अन्य घटकहरू गरिन्छन्।
क. लेजर चयन: रुचाइएको पराबैंगनी/हरियो ठोस लेजर (न्यानोसेकेन्ड) वा अल्ट्राफास्ट लेजर (पिकोसेकेन्ड, फेमटोसेकेन्ड) मुख्यतया दुई कारणले हुन्छ। एउटा यो हो कि तरंगदैर्ध्य केन्द्रित प्रकाश स्थानको समानुपातिक हुन्छ, र सामान्यतया छोटो तरंगदैर्ध्य छनोट गरिन्छ। दोस्रो यो हो कि पिकोसेकेन्ड/फेमटोसेकेन्ड पल्सहरूमा "चिसो प्रशोधन" विशेषता हुन्छ, र ऊर्जा थर्मल प्रसार अघि प्रशोधन पूरा हुन्छ, चिसो प्रशोधन प्राप्त गर्दछ। सामान्यतया, स्थानिय प्रकाश आउटपुट भएको लेजर प्रकाश स्रोत चयन गरिन्छ, जसमा बीम गुणस्तर कारक M2 सामान्यतया १.१ भन्दा कम हुन्छ, उच्च बीम गुणस्तर हुन्छ।
ख. बीम विस्तार प्रणाली र कोलिमेटिङ प्रणालीले सामान्यतया परिवर्तनशील म्याग्निफिकेसन बीम विस्तार लेन्सहरू (2X - 5X) प्रयोग गर्दछ, बीम व्यासलाई सकेसम्म धेरै बढाउने प्रयास गर्दछ। बीम व्यास केन्द्रित प्रकाश स्थानको विपरीत समानुपातिक हुन्छ, र ग्यालिलियन बीम विस्तार वास्तुकला सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ।
ग. फोकसिङ सिस्टमले सामान्यतया उच्च-प्रदर्शन गर्ने F-Theta लेन्सहरू (स्क्यानिङको लागि) वा टेलिसेन्ट्रिक फोकसिङ लेन्सहरू प्रयोग गर्दछ। फोकल लम्बाइ केन्द्रित प्रकाश स्थानको समानुपातिक हुन्छ, र सामान्यतया छोटो फोकल फिल्ड लेन्सहरू (जस्तै f = 50mm, 100mm) प्रयोग गरिन्छ। चित्र १ मा देखाइए अनुसार: सामान्यतया, फिल्ड लेन्सले बहु-तत्व लेन्स समूह (लेन्सहरूको संख्या ≥ 3) प्रयोग गर्दछ, जसले ठूलो दृश्य क्षेत्र, ठूलो एपर्चर, र कम विचलन सूचकहरू प्राप्त गर्न सक्छ। यहाँ अप्टिकल लेन्सहरूले लेजरको क्षति थ्रेसहोल्डलाई विचार गर्न आवश्यक छ।
घ. समाक्षीय अनुगमन अप्टिकल प्रणाली: अप्टिकल प्रणालीमा, प्रशोधन प्रक्रियाको सटीक स्थिति र वास्तविक-समय अनुगमनको लागि सामान्यतया समाक्षीय दृष्टि (CMOS) प्रणाली एकीकृत गरिन्छ।
२. म्याक्रो-मटेरियल प्रशोधन म्याक्रो-मटेरियल प्रशोधनको विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्यहरूमा अटोमोटिभ पाना सामग्रीहरू काट्ने, जहाजको बडी स्टील प्लेटहरूको वेल्डिंग, र ब्याट्री हाउसिंग शेलहरूको वेल्डिंग समावेश छ। यी प्रक्रियाहरूमा उच्च शक्ति, उच्च प्रवेश क्षमता, उच्च दक्षता, र प्रशोधन स्थिरता आवश्यक पर्दछ।
३. लेजर एडिटिभ म्यानुफ्याक्चरिङ (३डी प्रिन्टिङ) र क्ल्याडिङ लेजर एडिटिभ म्यानुफ्याक्चरिङ (३डी प्रिन्टिङ) र क्ल्याडिङ अनुप्रयोगहरूमा सामान्यतया निम्न विशिष्ट प्रक्रियाहरू समावेश हुन्छन्: एयरोस्पेस कम्प्लेक्स मेटल प्रिन्टिङ, इन्जिन ब्लेड मर्मत, आदि।
मुख्य घटकहरूको छनोट निम्नानुसार छ:
क. लेजर चयन: सामान्यतया,उच्च-शक्ति फाइबर लेजरहरूसामान्यतया ५०० वाट भन्दा बढी पावर भएका, छनौट गरिएका हुन्छन्।
b. बीम आकार दिने: यो अप्टिकल प्रणालीलाई फ्ल्याट-टप लाइट आउटपुट गर्न आवश्यक छ, त्यसैले बीम आकार दिने मुख्य प्रविधि हो, र यो विवर्तक अप्टिकल तत्वहरू प्रयोग गरेर प्राप्त गर्न सकिन्छ।
ग. फोकसिङ सिस्टम: 3D प्रिन्टिङ क्षेत्रमा ऐना र गतिशील फोकसिङ आधारभूत आवश्यकताहरू हुन्। साथै, स्क्यानिङ लेन्सले किनारा र केन्द्र प्रशोधनमा स्थिरता सुनिश्चित गर्न वस्तु-साइड टेलिसेन्ट्रिक डिजाइन प्रयोग गर्न आवश्यक छ।