Nota applicativa sulle lenti Bessel per taglio laser e foratura profonda
Autore: Neo – Ingegnere principale
Introduzione
Una lente di Bessel è composta da lenti axicon e due serie di lenti di focalizzazione . La luce collimata attraversa la lente axicon per formare il fascio di Bessel, che è non diffrattivo e presenta anelli concentrici, ciascuno con la stessa potenza. Il diametro dell'anello varia al variare della profondità focale, mentre lo spessore dell'anello rimane costante. Questo tipo di fascio focalizzato ad anello è molto più adatto per applicazioni di lavorazione dei materiali con un elevato rapporto diametro/profondità.
La Figura 1 mostra il principio di progettazione ottica di base della lente di Bessel. L'intero obiettivo è composto da un set di lenti axicon e due gruppi di lenti di messa a fuoco.
Principio di funzionamento
La generazione di un fascio di Bessel attraverso una lente axicon produce una distribuzione trasversale dell'energia luminosa senza caratteristiche di diffrazione. Nel punto di convergenza del fascio viene prodotta una regione più lunga e priva di diffrazione (Figura 2), dove la densità di energia del fascio non cambia con la distanza di propagazione. Combinando la lente axicon con una lente di focalizzazione (Figura 3), è possibile ottenere un fascio di Bessel ad alta energia (Figura 4).
La bellezza del sistema ottico del fascio Bessel risiede nella possibilità di regolare la profondità di fuoco (DOF) del fascio di uscita semplicemente regolando la dimensione del diametro del fascio di ingresso. Con una relazione lineare approssimativa tra il diametro del raggio di ingresso e il DOF del raggio di uscita (Figura 5), la nostra lente Bessel è la soluzione alle vostre esigenze.
Figura 3: Distribuzione regionale di Bessel Beam
(b) Analisi del profilo del fascio (FWHM) del fascio di uscita
Campo di applicazione
Le lenti Bessel sono adatte per il taglio laser e la foratura profonda per le moderne applicazioni industriali, che richiedono versatilità, alta efficienza e lavorazione di precisione dei materiali. Queste lenti rappresentano una soluzione unica per un campo specializzato della tecnologia di processo laser che richiede spot di messa a fuoco di piccole dimensioni e una lunga profondità di messa a fuoco. Integrandosi con un sistema di taglio laser, genera un'elevata localizzazione e un rigoroso controllo direzionale del raggio focalizzato, fornendo flessibilità nel taglio di acciaio, vetro e altri materiali. Un meccanismo di compensazione integrato consente la regolazione da parte dei clienti per soddisfare le prestazioni ottiche desiderate.
