Разработка лазерно-оптических систем технологических установок на основе теории…
5
В этом соотношении
λ
— длина волны лазерного излучения;
2
M
—
безразмерный параметр, определяющий для реального пучка и иде-
ального гауссова пучка моды
00
TEM
различие произведений диамет-
ра перетяжки и угловой расходимости. Поэтому иногда используют
«критерии
М
2
»; для идеального гауссова пучка
М
2
= 1, а для реаль-
ного пучка
М
2
> 1.
При проведении эксперимента использовалось оборудование ла-
боратории ООО «Московский центр лазерных технологий». Объектом
исследования являлось излучение на выходе многомодульного непре-
рывного иттербиевого волоконного лазера ЛС-4-К (
λ
= 1,07 мкм,
BPP
= 2 мм·мрад) с мощностью излучения 4,0 кВт [9]. Для лазера с
диаметром волокна 50 мкм проводились измерения пространственно-
го распределения плотности мощности излучения вдоль оси пучка
после его прохождения через узлы оптической системы технологиче-
ской головки фирмы Precitec (Германия):
• коллимирующий узел COL CO 30C F125
(
125
f
=′
мм, двух-
линзовый объектив, просветляющее покрытие на 1 064 нм);
• фокусирующий узел YС50
(
200
f
=′
мм, однолинзовый объек-
тив, просветляющее покрытие на 1 064 нм).
Измерения проводились с помощью диагностической системы
для высокомощных лазеров PROMETEC LASERSCOPE UFF 100.
Прибор позволяет проводить качественные измерения как расфоку-
сированного, так и сфокусированного лазерных пучков. Рассмотрим
принцип работы этого прибора (рис. 1). Через отверстие на конце иг-
лы, обращенное к пучку, излучение после отражения от двух наклон-
ных зеркал попадает на детектор. Точка анализа может сканировать
измеряемый лазерный пучок по оси
x
за счет вращения иглы. Ось
вращения
y
постоянно смещается, что позволяет сканировать по
всей площади поперечного сечения пучка. Распределение плотности
мощности лазерного пучка измеряется путем регистрации яркости по
каждому сечению площади пучка. Прибор позволяет выполнять до
41 смещения с целью измерения плотности мощности. Детектор
наклонных зеркал усиливает сигнал, оцифровывает его и временно
хранит до передачи через последовательный интерфейс (RS 232) на
компьютер для дальнейшей обработки.
Прибор PROMETEC LASERSCOPE UFF 100 может быть адап-
тирован для измерения лазерного излучения различных плотностей
мощности в широком спектральном диапазоне. Грубую настройку
чувствительности прибора можно провести через отбор игл с раз-
личными размерами отверстия. Более точная настройка осуществ-
ляется путем указания внутренних коэффициентов усиления детек-
тора.
