Разработка лазерно-оптических систем технологических установок на основе теории…
13
В настоящей работе аберрационный синтез оптической системы
технологической головки проведен исходя из выполнения условия
eq
0.
χ →
Вторым условием является обеспечение фокусных расстоя-
ний узлов оптической системы, полученных при ее габаритном син-
тезе. Совместное выполнение этих условий приводит к алгебраиче-
скому уравнению. Малые дифракционные искажения выходного рас-
пределения поля обеспечиваются за счет использования линз
оптической системы, световые диаметры которых превышают более
чем в 2,5 раза диаметр пучка [13, 14].
Результаты расчета оптической системы технологической голов-
ки с лазером ЛС-4-К приведены в табл. 2. Параметры исходного пуч-
ка: диаметр входной перетяжки 50 мкм; параметр конфокальности
пучка 0,31 мм; параметр
2
5, 90.
M
=
Требуемые параметры пучка,
формируемого оптической системой: размер перетяжки
p
h
′ =
= 0,090 мм, параметр конфокальности
4, 0
k
z
=′
мм.
Из табл. 2 следует наличие большого числа вариантов построения
оптической системы технологической головки с разными конструк-
тивными параметрами. Причем все варианты построения оптической
системы позволяют получить требуемые параметры лазерного пучка
в рабочей зоне без существенного увеличения параметра
2
M
пучка,
т. е без ухудшения качества исходного лазерного пучка. Кроме того,
имеются варианты, которые из-за недопустимо большой мощности
паразитного отраженного излучения использовать нельзя.
Заключение.
Разработана методика синтеза оптической системы лазерной го-
ловки, обеспечивающая ее максимальную функциональность и ми-
нимальную стоимость изготовления и эксплуатации. Данная методи-
ка учитывает комплекс оптических, технологических, конструктив-
ных и других факторов и позволяет:
• обеспечить в рабочей зоне
требуемые параметры лазерного
пучка (диаметр перетяжки, длину перетяжки);
• использовать оптическую систему с минимально возможным
числом линз с наименее крутыми радиусами кривизны;
• исключить варианты оптической системы с недопустимо боль-
шими искажениями распределения поля лазерного пучка, уровнем
потока обратного отражения или варианты с большими углами паде-
ния лучей на поверхности линз технологической головки.
