用于二氧化碳激光器的ZnSe远心扫描透镜

应用说明序列号：AN-SGBN-03-03-26

Wavelength Opto-Electronic“ TSL系列远心扫描镜头 专为采用 9.4 µm 和 9.6 µm CO₂ 激光器的振镜加工而设计。光束垂直照射到工件上，覆盖整个扫描区域，从而确保孔几何形状一致、切割壁面笔直，以及从中心到边缘的均匀标记。七款型号涵盖 9 × 9 mm 至 90 × 90 mm 的加工区域。

1. 为什么是 9.4 / 9.6 微米

大多数二氧化碳激光器发射波长为 10.6 µm 的光。由于许多材料在该波长范围内吸收更强，因此调谐至 9.3 至 9.6 µm 的密封管激光器和射频激光器正被越来越多地使用：

• PET薄膜和塑料：切割更干净，热影响区更小
• 玻璃和陶瓷：吸收性能更好，微裂纹更少
• 纸张、纸板和包装薄膜：边缘更锋利，烧焦程度更低
• 薄膜和柔性电子器件：更精确的材料去除

针对 10.6 µm 波长优化的透镜，其镀膜经过专门调校以适应该波长。 Wavelength Opto-Electronic“ TSL镜头 专为 9.4 至 9.6 µm 波长设计和镀增透膜，因此在您实际操作的波长范围内，透射率保持较高水平。

2. 为什么选择远程中心化

标准f-theta 透镜会使光束在视场边缘以逐渐增大的角度折射。而远心透镜设计则能使主光线始终与光轴平行。这一点至关重要：

• 通过钻孔和开孔： 孔是圆柱形的，不是倾斜的或椭圆形的。
• 切割厚材料或多层材料： 场边缘无边缘锥度或侧壁倾斜
• 标记和雕刻： 整个视场具有均匀的景深、对比度和光斑形状
• 不平整的表面： 微小的高度变化不会导致位置误差，因为光束始终保持垂直。

权衡取舍：远心镜头需要至少与扫描视场一样大的镜片，因此相对于同等规格的非远心 f-theta 镜头，其视场会受到限制。这就是为什么下文提到的视场尺寸都比较适中的原因。

3. Wavelength Opto-Electronic ZnSe远心扫描透镜

4. 选择 ZnSe 远心扫描镜头

• 精细细节和微加工（9 × 9 毫米）： TSL-9.4-9-40-D14 可提供最小的光斑（~34 µm），适用于精细标记、薄膜划线和小面积微钻孔。
• 紧凑型中景作品（50 × 50 毫米）： 75 毫米型号在这个领域提供了最紧凑的空间，而 100 毫米型号提供了更大的工作距离（118.8 毫米），这有助于烟雾抽取、固定装置和空气辅助。
• 更大的视野，更快的吞吐量（70 至 90 毫米）： TSL-9.4-70-120 和 TSL-9.4-90-170-D20 一次扫描即可处理更大的零件，但代价是扫描区域更大。
• 9.6 微米用户： TSL-9.6-70-140ZA 适用于 70 × 70 毫米视场内的 9.6 µm 光源。
• 中大型视场，小光束： TSL2-9.4-60-100Z-D14 提供 60 × 60 毫米的照射野，入射光束直径为 14 毫米，是该系列产品中工作距离最长的（130.9 毫米）。

5. ZnSe远心扫描透镜的应用

1. PET和塑料薄膜切割和穿孔： 边缘干净，熔化程度极低，厚度为 9.3 至 9.6 微米。
2. 玻璃和陶瓷标记： 高对比度标记，开裂风险低
3. 纸张、标签和包装切割： 整个场地边缘质量始终如一
4. 柔性PCB和薄膜加工： 垂直钻孔和划线
5. 木材、皮革和亚克力精密雕刻： 整个场地深度均匀

6. 结论

使用 9.4 µm 和 9.6 µm 的 CO₂ 激光器可以提高切割质量，并减少对 PET、玻璃、陶瓷、纸张和薄膜的热损伤。为了充分发挥其优势，应使扫描透镜与波长相匹配。远心设计可使光束在整个切割区域内保持垂直，从而确保孔、切割壁和标记从中心到边缘保持一致。

Wavelength Opto-Electronic的 TSL 系列 涵盖 9 × 9 mm 至 90 × 90 mm 的视野范围，共有七种型号。焦距范围从用于精细微加工的 40 mm 镜头到用于大面积加工的 170 mm 镜头。所有镜头均采用 ZnSe 镜片，并镀有 9.4/9.6 µm 的增透膜。您可以根据工件尺寸选择合适的视野，根据扩束器和振镜选择合适的入射光束，并根据排烟设备和夹具选择合适的工作距离。