Учуучу лазердик ширетүүчү баштардын толук кыскача баяндамасы

Толук кыскача баяндамасыУчуучу лазердик ширетүүчү баштар

Ал компоненттердин аталыштарын, аныктамаларын, принциптерин, долбоорлоо параметрлерин жана формула эсептөөлөрүн камтыйт жана төмөнкүлөргө тиешелүү:жогорку ылдамдыктагы сканерлөө ширетүү(мисалы, гальванометр системалары) же алыстан ширетүү колдонмолору.

1. Учуучу ширетүүчү лазердик ширетүүчү баштардын курамы жана аныктамасы

Учуучу ширетүү (сканерлөөчү лазердик ширетүү) лазер нурларын чагылдырган жогорку ылдамдыктагы гальванометр аркылуу динамикалык фокустоону ишке ашырат жана чоң аймакка ылайыктуу жанажогорку ылдамдыктагы ширетүүАнын негизги компоненттери төмөнкүлөр:

1. Нур коллимация модулу

Коллиматор

Функциясы: Оптикалык була аркылуу чыккан дивергенттик лазерди (NA=0.1~0.22) параллель нурга айландыруу.

Негизги параметрлер: фокустук аралык fcoll, коллимацияланган нурдун диаметри Dcoll.

Формула:

1.2 Гальванометрдик сканерлөө системасы

X/Y огу боюнча Galvo күзгүлөрү

Функциясы: Эки өлчөмдүү тегиздикти сканерлөө үчүн жарык нурунун багытын жогорку ылдамдыкта айлануучу күзгүлөр аркылуу өзгөртүү.

Негизги параметрлер: Сканерлөө ылдамдыгы (адатта ≥10м/с), кайталап жайгаштыруу тактыгы (<±5μрад), күзгүнүн өлчөмү (нурдун диаметрин жабуу керек Dcoll).

Гальванометрдик мотор: <1мс жооп берүү убактысы бар серво мотор же гальванометрдик мотор.

1.3 Динамикалык фокустоо модулу (F-тета линзасы же гальванометр + жалпак талаа линзасы)

F-тета линзасы

Функциясы: Фокустун консистенциясын сактоо үчүн гальванометрдин бурулуш бурчун тегиздиктеги сызыктуу жылышууга айландырыңыз.

Негизги формулалар:

2. Иштөө принциби

Нурдун жолу: Лазер → Коллиматор → X гальванометр → Y гальванометр → F-Тета линзасы → Иштетилген бөлүктүн бети.

Динамикалык фокустоо:

Гальванометрдин бурулуш бурчу θ болгондо, фокустун абалы (x, y) F-Theta линзасы менен төмөнкүдөй өзгөртүлөт:

3. Негизги долбоорлоо параметрлери жана формулалары

3.1 Тактын өлчөмүн эсептөө

Фокусталган чекиттин диаметри d (дифракция чеги):

3.2 Сканерлөө диапазону жана гальванометр бурчу

Максималдуу сканерлөө диапазону L:

3.3 Ширетүү ылдамдыгы жана ылдамдануусу

Сызыктуу ылдамдык v

3.4 Фокустун тереңдиги (DOF)

3.5 Кубаттуулуктун тыгыздыгы жана энергиянын кириши

Кубаттуулук тыгыздыгы I:

Энергия тыгыздыгы E (импульстук ширетүү):

4. Аберрациялар жана оптималдаштыруу дизайны

4.1 F-Theta линзасынын аберрациясын оңдоо

Бурмалоо: Ал r∝θ шартын канааттандырышы керек, ал эми сызыктуу эмес бурмалоо <0,1% болушу керек.

Талаанын ийрилиги: Көп линзалуу топтор аркылуу жалпак талааны долбоорлоңуз.

4.2 Гальванометрди синхрондоштуруу катасы

Эллиптикалык тактардан качуу үчүн X/Y гальванометринин кечигүүсү <1μs болушу керек.

5. Дизайн процессинин мисалы

Киргизүү талаптары: Сканерлөө диапазону L, тактын өлчөмү d, ширетүү ылдамдыгы v. F-Theta линзасын тандаңыз: fθти L=2fθtan(θmax) боюнча аныктаңыз.

Гальванометрдин параметрлерин эсептегиле: Бурчтук ылдамдык ω=v/fθ жана гальванометрдин иштешин текшергиле.

Тактардын сапатын текшерүү: Zemax/OpticStudio аркылуу линзалардын тобунун аберрацияларын оптималдаштырыңыз.

6. Сактык чаралары

Жылуулук башкаруу: Гальванометрлер жана линзалар жогорку кубаттуулукта (мисалы, >1 кВт) суу менен муздатууну талап кылат.

Кагылышуудан коргоо: Гальванометрлер механикалык кагылышууну болтурбоо үчүн шашылыш тормоздоону талап кылат.

Калибрлөө: Оптикалык жолдун коаксиалдуулугун үзгүлтүксүз калибрлеп туруңуз (четтөө <0,05 мм).