레이저 절단 및 심공 드릴링용 베셀 렌즈 애플리케이션 노트

저자: Neo – 원리 엔지니어

개요

베셀 렌즈는 액시콘 렌즈 와 두 세트의 초점 렌즈 로 구성됩니다 . 평행광은 액시콘 렌즈를 통과하여 베셀 빔을 형성하는데, 이 빔은 회절이 없고 각기 동일한 굴절력을 가진 동심원 고리들을 가지고 있습니다. 고리의 직경은 초점 심도의 변화에 ​​따라 변하지만, 두께는 일정하게 유지됩니다. 이러한 고리형 초점 빔은 직경 대 길이 비율이 큰 재료 가공 분야에 훨씬 더 적합합니다.

그림 1은 베셀 렌즈의 기본 광학 설계 원리를 보여줍니다. 전체 렌즈는 axicon 렌즈 세트와 두 그룹의 포커싱 렌즈로 구성됩니다.

작동 원리

Axicon 렌즈를 통해 베셀 빔이 생성되면 회절 특성이 없는 가로 방향의 빛 에너지 분포가 생성됩니다. 빔 수렴 위치에서는 더 긴 회절 없는 영역이 생성되며(그림 2), 여기서 빔 에너지 밀도는 전파 거리에 따라 변하지 않습니다. Axicon 렌즈와 초점 렌즈(그림 3)를 결합하면 고에너지 Bessel 빔을 얻을 수 있습니다(그림 4).

베셀 빔 광학 시스템의 장점은 입력 빔 직경의 크기를 간단히 조정하여 출력 빔 초점 심도(DOF)를 조정할 수 있다는 것입니다. 입력 빔 직경과 출력 빔 DOF(그림 5) 사이에 대략적인 선형 관계가 있는 당사의 Bessel 렌즈는 귀하의 요구 사항에 대한 솔루션입니다.

적용 분야

Bessel 렌즈는 다용성, 고효율 및 정밀 재료 가공이 요구되는 현대 산업 응용 분야의 레이저 절단 및 심공 드릴링에 적합합니다. 이 렌즈는 작은 초점 지점 크기와 긴 초점 심도를 요구하는 레이저 공정 기술의 전문 분야에 대한 고유한 솔루션입니다. 레이저 절단 시스템과 통합하면 집중된 빔의 높은 위치성과 엄격한 방향 제어가 생성되어 강철, 유리 및 기타 재료를 절단할 때 유연성을 제공합니다. 내장된 보상 메커니즘을 통해 고객이 원하는 광학 성능을 충족하도록 조정할 수 있습니다.