optika - vodenje žarka

[fogl]

Mogoče kdo ve, na kakšen način se vodi laserski žarek s katerim bi npr. graviral v nek material. Primer.
Jasno mi je, kako to poteka, če je žarek tanek, kot je narisano v tem primeru, ni mi pa jasno, kako se to doseže, če žarek še ni sfokusiran. Mogoče kdo ve? Se da naredit iz širokega žerka ozek žarek (npr. fi 0,1 mm), kako?

Nekaj takega je pa končni rezultat takega sistema.

[shrink]

Mogoče kdo ve, na kakšen način se vodi laserski žarek s katerim bi npr. graviral v nek material. Primer.
Jasno mi je, kako to poteka, če je žarek tanek, kot je narisano v tem primeru, ni mi pa jasno, kako se to doseže, če žarek še ni sfokusiran. Mogoče kdo ve? Se da naredit iz širokega žerka ozek žarek (npr. fi 0,1 mm), kako?

Nekaj takega je pa končni rezultat takega sistema.

Parametre laserskega žarka (polmer, divergenco) je možno spreminjati z optičnim sistemom. Kar se tiče označevanja in graviranja, se uporabljajo laserji, ki delujejo v pulznem načinu. Pomembna je tudi \(TEM_{mn}\) struktura žarka oz. z njo povezan rod (glej npr.: Laser modes); željeno je možno doseči s filtriranjem. Tako so \(TEM_{00}\) ali nizkorodovne strukture (monomodne strukture) primerne za označevanje, visokorodovne strukture (multimodne strukture) pa za graviranje.

[fogl]

Mislil sem, kakšna mora biti leča, da na isto ravnino sfokusira žarek, ki prihaja pod različnimi koti (žarek bi usmerjal z dvemi zrcali), pa sem se našel tale programček, in sem ugotovil, da simetrična bikonveksna leča to "zna". Zdej me pa zanima, če bi bil pri planno konveksni leči rezultat isti (ta programček ne omogoča spreminjanja leče)?

Imam plinski laser cca 50W, ki mislim da je TEM01. Najbrž bi s takim laserjem že kaj zgraviral/označil, čeprav kot praviš, nima najboljši strukture žarka za to?

[shrink]

Mislil sem, kakšna mora biti leča, da na isto ravnino sfokusira žarek, ki prihaja pod različnimi koti (žarek bi usmerjal z dvemi zrcali), pa sem se našel tale programček, in sem ugotovil, da simetrična bikonveksna leča to "zna". Zdej me pa zanima, če bi bil pri planno konveksni leči rezultat isti (ta programček ne omogoča spreminjanja leče)?

Težava je v tem, da so metode klasične geometrijske optike za laserje večinoma neustrezne. Samo za občutek (neprimernost uporabe klasične enačbe leče):

Slide31.GIF (9.83 KiB) Pogledano 3796 krat

Priporočam, da se lotiš literature, ki obravnava lasersko optiko in laserje nasploh. V CTK-ju si npr. lahko sposodiš:

Luxon, J.T., Parker D. E.: Industrial lasers and their applications, Prentice-Hall, New Jersey, 1985.

Imam plinski laser cca 50W, ki mislim da je TEM01. Najbrž bi s takim laserjem že kaj zgraviral/označil, čeprav kot praviš, nima najboljši strukture žarka za to?

Struktura bi načeloma šla, samo kaj, ko imaš na razpolago (kakor vidim) CW (kontinurni) laser, ki za označevanje/graviranje ni najbolj primeren.

BTW: Upam, da si med eksperimentiranjem primerno zaščiten.

[fogl]

Upam, da si med eksperimentiranjem primerno zaščiten.

Če povem po pravici nisem povsem prepričan. Bral sem, da ta valovna dolžina ne pride skozi steklo niti skozi navadno plastiko. Tako da imam steklena očala in še plastiko čez. Do sedaj mi ni bilo še nič. Lahko pa na posnetki vidiš, da se v plastičnih očalih laserski žarek zelo dobro absorbira. Na sprednji strani očal je zažgano, zadaj pa je plastika še povsem lepa. Enak efekt je pri steklu. Ne morem pa reč, če gre kljub temu kaj % skoz.

Struktura bi načeloma šla, samo kaj, ko imaš na razpolago (kakor vidim) CW (kontinurni) laser, ki za označevanje/graviranje ni najbolj primeren.

Ga bom pa prižigal in ugašal na hitro, pa bo pulzni ali kaj? U bistvu je že pulzni, ker je napajan s usmerjeno sinusno napetostjo.

Priporočam, da se lotiš literature, ki obravnava lasersko optiko in laserje nasploh.

Bom vzel, samo itak optike ne bom delal sam, ampak jo bi kupil, tako da moram ugotovit samo kaj rabim.

[shrink]

Upam, da si med eksperimentiranjem primerno zaščiten.

Če povem po pravici nisem povsem prepričan. Bral sem, da ta valovna dolžina ne pride skozi steklo niti skozi navadno plastiko. Tako da imam steklena očala in še plastiko čez. Do sedaj mi ni bilo še nič. Lahko pa na posnetki vidiš, da se v plastičnih očalih laserski žarek zelo dobro absorbira. Na sprednji strani očal je zažgano, zadaj pa je plastika še povsem lepa. Enak efekt je pri steklu. Ne morem pa reč, če gre kljub temu kaj % skoz.

Na tvojem mestu bi kupil namenska zaščitna očala, ki ne prepuščajo valovnih dolžin okoli 10600 nm. Na očeh ne bi varčeval.

Struktura bi načeloma šla, samo kaj, ko imaš na razpolago (kakor vidim) CW (kontinurni) laser, ki za označevanje/graviranje ni najbolj primeren.

Ga bom pa prižigal in ugašal na hitro, pa bo pulzni ali kaj? U bistvu je že pulzni, ker je napajan s usmerjeno sinusno napetostjo.

To ne bo držalo. Pulzno vzbujanje (in s tem delovanje) je čisto nekaj drugega kot AC vzbujanje.

Priporočam, da se lotiš literature, ki obravnava lasersko optiko in laserje nasploh.

Bom vzel, samo itak optike ne bom delal sam, ampak jo bi kupil, tako da moram ugotovit samo kaj rabim.

Na tvojem mestu bi se dobro informiral, ali bo nadgradnja sploh dobro služila svojemu namenu. Mimogrede: Pri CO2 laserjih se je uveljavilo označevanje na osnovi šablonske metode. Pri tej metodi se vzorec za označevanje definira na reflektivnem materialu (npr. bakru), ki služi kot maska. Masko laser obseva, tako da se slika optično producira na obdelovancu.

[MAVER|CK]

Svetujem obisk pri nas na Strojni fakulteti in pogovor z našim asistentom za lasersko rezanje:). Včasih smo imeli v našem laboratoriju 1200W laser podjetja Trumpf.

Vodenje zavisi od vrste laserja, nekatere lahko vodiš celo po optičnih kablih. Naš je bil CO2 in je imel premer snopa (neviden) 100mm. Potem pa je bil s sistemom leč sfokusiran (seveda se fokus nastavlja, saj more biti nastavljen v sredino materiala za rezanje. Najbrž za graviranje na samo površino. Vse leče so hlajene s plini, drugače bi se pregrele in deformirale, če že ne stopile:).

Najbolje pa je, da premikaš obdelovanec in ne celotnega laserskega sistema, ker je precej bolj občutljiv:).