Uwaga dotycząca zastosowania soczewki Bessela do cięcia laserowego i wiercenia głębokich otworów
Autor: Neo – główny inżynier
Wprowadzenie
Soczewka Bessela składa się z soczewek aksikonowych i dwóch zestawów soczewek skupiających . Skolimowane światło przechodzi przez soczewkę aksikonową, tworząc wiązkę Bessela, która jest niedyfrakcyjna i ma koncentryczne pierścienie o tej samej mocy. Średnica pierścienia zmienia się wraz ze zmianą głębokości ogniskowej, ale grubość pierścienia pozostaje taka sama. Ten typ wiązki skupionej pierścieniowo jest znacznie bardziej odpowiedni do zastosowań w obróbce materiałów o stosunku średnicy do długości.
Rysunek 1 przedstawia podstawową zasadę konstrukcji optycznej soczewki Bessela. Cały obiektyw składa się z zestawu soczewek aksikonowych oraz dwóch grup soczewek skupiających.
Zasada działania
Generowanie wiązki Bessela przez soczewkę aksikonu powoduje poprzeczny rozkład energii światła bez cech dyfrakcji. W miejscu zbieżności wiązek powstaje dłuższy obszar wolny od dyfrakcji (rysunek 2), w którym gęstość energii wiązki nie zmienia się wraz z odległością propagacji. Łącząc soczewkę aksikonu z soczewką skupiającą (rysunek 3), można uzyskać wysokoenergetyczną wiązkę Bessela (rysunek 4).
Piękno układu optycznego wiązki Bessela polega na możliwości regulacji głębi ostrości wiązki wyjściowej (DOF) poprzez proste dostosowanie rozmiaru średnicy wiązki wejściowej. Dzięki przybliżonej liniowej zależności pomiędzy średnicą wiązki wejściowej i głębią ostrości wiązki wyjściowej (rysunek 5), nasza soczewka Bessela jest rozwiązaniem dla Twoich potrzeb.
Rysunek 3: Dystrybucja regionalna wiązki Bessel
(b) Analiza profilu wiązki (FWHM) wiązki wyjściowej
Zakres zastosowania
Soczewki Bessel nadają się do cięcia laserowego i wiercenia głębokich otworów w nowoczesnych zastosowaniach przemysłowych, gdzie wymagane są wszechstronność, wysoka wydajność i precyzyjna obróbka materiału. Soczewki te stanowią unikalne rozwiązanie w wyspecjalizowanej dziedzinie technologii procesów laserowych, która wymaga małego rozmiaru plamki ogniskującej i dużej głębokości ogniskowania. Integrując się z systemem cięcia laserowego, generuje wysoką lokalizację i ścisłą kontrolę kierunkową skupionej wiązki, zapewniając elastyczność w cięciu stali, szkła i innych materiałów. Wbudowany mechanizm kompensacji umożliwia dostosowanie przez klientów do żądanej wydajności optycznej.
