擴束鏡的案例
VirtualLab Unity應用：5x~10x連續變倍擴束鏡
案例說明
激光擴束鏡廣泛應用于激光加工、光通信、測量與成像系統中，用于實現光束直徑放大、準直優化以及光束質量改善。其具有結構靈活、易于集成以及適應多種工作波段的優點，適合應用于各類激光光學系統。在本案例中，將在 VLU 中演示激光擴束鏡的設計過程，包括初始系統生成、評價函數定義、優化以及結果展示。
VirtualLab Unity應用：5x~10x連續變倍擴束鏡
應用場景
激光擴束鏡廣泛應用于激光加工、光通信、測量與成像系統中，用于實現光束直徑放大、準直優化以及光束質量改善。其具有結構靈活、易于集成以及適應多種工作波段的優點，適合應用于各類激光光學系統。在本案例中，將在 VLU 中演示激光擴束鏡的設計過程，包括初始系統生成、評價函數定義、優化以及結果展示。
案例說明
設計結果
設計結果如下，像質，系統規格、額外系統限制以及加工要求均滿足預期設計目標。
優化后系統的3D光線追跡視圖
初始系統生成
評價函數定義
根據系統規格、額外系統限制以及像質與加工要求，定義了各種與之對應的評價函數。
優化
基于Zemax平臺的激光擴束系統的設計
設計一個在波長λ =0.6382μm下操作的激光擴束器，光束輸入直徑為5mm，輸出直徑為25mm，輸入輸出均為準直光。系統總長不超過250mm.在實際的使用過程中,希望鏡頭的擴束效果比較好,所以在激光擴束后,波前差的PTV值小于λ/10.
對于激光擴束鏡，有兩種經典的結構，一種是開普勒型，一種是伽利略型。開普勒型在中間有個聚焦點，伽利略型卻沒有。對于激光擴束鏡而言，優先使用伽利略型。
設計步驟
1.系統設定
設置入瞳直徑5mm，無焦像空間。
零度視場
0.6328um波長
2. 建立初始結構
依據下圖的LDE 表鍵入各surface 的相關值
查看初始結構的波前差，初始結構的波前差有234的波長.
優化結構
將鏡片曲率和厚度設置成變量
打開merit function，在第1 行中把operand type 改為TTHI ,用來讀取系統總裁。在本設計中，要求總長小于250，第2行operand type 改為OPLT來控制總長。第3行operand type 改為reay，輸出直徑為25mm，在srf#中鍵入6，目標值設為12.5mm，表示在surface 中要控制他的ray height。
優化后，PTV值為0.0757波長。滿足設計要求
最后，如果有Zemax仿真相關需求，歡迎通過微信公眾號聯系我們。
微信公眾號：320科技工作室。
展開 光學技術深度解析｜詳解選區激光熔化技術
該方法目前在國內使用比較多；（3）采用電子束熔化預先鋪展好的金屬粉末（Electron Beam Melting,EBM），此方法與第1類原理相似，只是采用熱源不同。
激光選區熔化技術是金屬3D打印領域的重要部分，其采用精細聚焦光斑快速熔化300－500目的預置粉末材料，幾乎可以直接獲得任意形狀以及具有完全冶金結合的功能零件。致密度可達到近乎100%，尺寸精度達20－50微米，表面粗糙度達20－30微米，是一種極具發展前景的快速成型技術，而且其應用范圍已拓展到航空航天、醫療、汽車、模具等領域。
目前SLM設備的研究和開發也成為了國內外快速成型領域的熱點。本文對SLM設備的組成和成型原理進行了一個概述性的介紹，對比了國內外SLM設備的參數，并對SLM設備和技術的發展進行了展望。
SLM成型設備
SLM設備一般由光路單元、機械單元、控制單元、工藝軟件和保護氣密封單元幾個部分組成。
光路單元主要包括光纖激光器、擴束鏡、反射鏡、掃描振鏡和F-?聚焦透鏡等。激光器是SLM設備中最核心的組成部分，直接決定了整個設備的成型質量。近年來幾乎所有的SLM設備都采用光纖激光器，因光纖激光器具有轉換效率高、性能可靠、壽命長、光束模式接近基模等優點。
由于激光光束質量很好，激光束能被聚集成極細微的光束，并且其輸出波長短，因而光纖激光器在精密金屬零件的激光選區熔化快速成型中有著極為明顯的優勢。擴束鏡是對光束質量調整必不可少的光學部件，光路中采用擴束鏡是為了擴大光束直徑，減小光束發散角，減小能量損耗。掃描振鏡由電機驅動，通過計算機進行控制，可以使激光光斑精確定位在加工面的任一位置。為了克服掃描振鏡單元的畸變，須用專用平場掃描透鏡，使得聚焦光斑在掃描范圍內得到一致的聚焦特性。
機械單元主要包括鋪粉裝置、成型缸、粉料缸、成型室密封設備等。
展開 
光纖激光切割機廠家小精細切割設備特點
各部分主要部件簡介如下：1，激光器為原裝進口，免維護，電光轉換高，2、光學聚焦系統組成部分簡要描述備注光路系統擴束鏡放大倍數3倍光學保護鏡能承受0.6Mpa壓力聚焦系統采用多片式物鏡結構，附帶高性能同軸保護氣體噴嘴，以保證獲得外觀光亮的切縫。聚焦物鏡工作距120mm。
光纖激光切割機廠家激光專用制冷冷卻系統組成部分簡要描述備注循環水泵射流自吸式離心泵，全不銹鋼結構，電機功率370W，揚程：50m，開放流量：60L/min外循環制冷機組制冷流量開關流量范圍：10~50L/min華工激光溫度控制儀配Pt100鉑電阻溫度傳感器，雙溫度控制，數字顯示，精度0.5級液位控制液位控制開關
【確能激光】控制系統組成部分簡要描述備注控制系統數控軟件及計算機控制外加運動控制卡操作面板具有自動運行/手動運行(單步操作)程序5、專用工作臺(選配)1.兩維電動平移工作臺，松下伺服電機，上營絲桿、導軌，工作臺精度0.02mm，切割精度0.05mm，X軸行程1500mm，Y軸行程3000mm。聚焦系統可上下手動調節，行程75mm。
切割速度快，在小弧度的精細切割和大邊的高速切割方面具有明顯優勢，實際切割速度可以達到18米/分鐘而無抖動，綜合加工效率是其他品牌機械手組合的兩倍，性價比高，還可以節約一組的耗材和人工，后期可以少追加設音也能滿足產能要求。
還可24小時持續工作。一次性投入相對較少，在一個很短的折舊期內(兩班8小時工作制)，史陶比爾機器人激光解決方案就可回收投資。同時能耗少，體積小，維護需求低。切割精度高。
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展開 基于Zemax的高能激光發射系統的擴束系統設計
關鍵詞：高功率激光發射系統；擴束系統
1 引言
高功率激光發射系統是強激光空間傳輸系統中不可缺少的裝置。對高功率激光發射系統的研究一直是激光應用領域的關鍵技術問題。高功率激光發射系統通常由準直系統、導光光路系統和擴束系統組成,光學系統要求具有高抗激光損傷閾值、高反射率、熱變形小等特點。這里我們主要討論擴束系統的設計。
2 設計要求
項目
指標要求
發散角
<3mrad
擴束前光束寬度
45mm*45mm
擴束比
2
系統波像差
λ/4
波長
10.6um
兩鏡間距
200mm左右
3 設計方案選擇
由于激光波長較長，出射光束直徑較大，大口徑透鏡材料價格昂貴，反射系統便于冷卻，同時為了避免中心遮攔對激光能量的損失,提高系統的發射能量，故高功率激光擴束系統選擇離軸無焦卡塞格林系統進行擴束。所設計的離軸卡塞格林擴束系統,其擴束倍率為2倍,主鏡離軸量265mm,次鏡離軸量132.5mm,主鏡為凹拋物面,次鏡為凸拋物面。
4設計步驟
根據主次鏡間距和擴束比計算主次鏡的曲率半徑，主次鏡曲率半徑分別為800mm和400mm。
展開 