Cilindrische lenzen voor laserlijnvorming: Een gids

Snel antwoord

Vorm een laser tot een lijn door een cilindrische lens zo te plaatsen dat de gebogen as in één richting focust terwijl de vlakke as de bundel ongewijzigd doorlaat. Kies gesmolten silica voor hoogvermogen- of UV-bronnen en N-BK7 voor zichtbaar en nabij-infrarood werk wanneer kosten belangrijker zijn.

Waarom een cilindrische lens een lijn vormt in plaats van een punt

Een cilindrische lens focust licht slechts in één richting omdat het gebogen oppervlak de vorm van een cilinder heeft, niet van een bol. Het resultaat is een focale lijn die evenwijdig loopt aan de cilinderas in plaats van een punt. Dit is precies wat het nuttig maakt voor laserlijnvorming: de ene as wordt gecomprimeerd of uitgezet terwijl de andere ongewijzigd blijft.

De praktische afweging is oriëntatie. Draai de lens en de lijn draait mee, dus de cilinderas moet worden uitgelijnd met de richting die u ongewijzigd wilt houden. Dit is de meest voorkomende instelfout en het verschijnt als een asymmetrische of gekantelde lijn in plaats van een schone streep.

Stappen om een laserlijn te vormen met een cilindrische lens

1. Bevestig de lasergolflengte en het substraat: Controleer eerst uw lasergolflengte en vermogensdichtheid. Gesmolten silica kan UV- en hoogvermogenbronnen aan; N-BK7 is geschikt voor zichtbaar en nabij-infrarood werk bij matig vermogen. Een veelgemaakte fout is om aan te nemen dat elke cilindrische lens op alle golflengten werkt. Stem het substraat af op de golflengte voordat u bestelt.
2. Kies de diameter en brandpuntsafstand: Kies een diameter groter dan de 1/e²-breedte van de bundel, zodat de volledige bundel zonder afsnijden doorgaat. Selecteer een brandpuntsafstand die de focale lijn plaatst op de werkafstand die uw toepassing nodig heeft. Kortere brandpuntsafstanden produceren een fijnere lijn, maar vereisen een nauwkeurigere uitlijning. Controleer de bundelgrootte op de lenspositie, niet alleen bij de bron.
3. Richt de cilindrische as correct uit: Het gebogen oppervlak focust slechts één as, waardoor een focale lijn ontstaat die parallel loopt aan de cilindrische as. Draai de lens zodat de as overeenkomt met de richting die u wilt comprimeren of uitzetten. Een rotatie van 90 graden wisselt de gefocuste en niet-gefocuste assen om. Markeer de cilindrische as op de houder, zodat de oriëntatie zichtbaar is tijdens de montage.
4. Lijn de invallende bundel uit met de lens: Houd de bundel gecentreerd op de lensopening en parallel aan de optische as. Kantelfouten veranderen de focale lijn in een wazige ellips en verminderen de bruikbare werkafstand. Controleer de positie van de gereflecteerde vlek om te bevestigen dat de lens haaks op de bundel staat.
5. Kies het substraat op basis van golflengte en vermogen: Kies voor UV-werk of bundels met hoog vermogen een cilindrische lens van gesmolten silica; voor zichtbaar licht of laboratoriumopstellingen met laag vermogen is een cilindrische lens van N-BK7 meestal voldoende en voordeliger. Stem het substraat af op uw golflengte vóór u bestelt, niet erna.
6. Controleer de oriëntatie van de focale lijn: De focale lijn loopt evenwijdig aan de cilinderas. Draai de lens zodat de focale lijn overeenkomt met de richting van de lijn die u wilt creëren, vergrendel vervolgens de houder en controleer de lijnbreedte op de werkafstand. Markeer de cilinderas op de houder, zodat de rotatie tussen sessies herhaalbaar is.
7. Controleer diameter en brandpuntsafstand vóór bestelling: Cilindrische lenzen zijn verkrijgbaar in verschillende diameters en brandpuntsafstanden. Kies een diameter die past bij uw houder en een brandpuntsafstand die overeenkomt met de werkafstand van uw optische opstelling. Controleer of de vrije opening groter is dan de diameter van uw bundel om afkapping te voorkomen.

In deze handleiding genoemde lenzen

• Cilindrische lenzen, S1-UV Grade Fused Silica: Het gebogen oppervlak van een cilindrische lens heeft de vorm van een cilinder en de prestaties worden gekenmerkt door een focale lijn evenwijdig aan de cilinderas. Dit focale lijnengedrag is precies wat een ronde laserstraal omzet in een dunne, uniforme lijn voor vormgevingstoepassingen.

  

  Cilindrische lenzen, S1-UV Grade Fused Silica

• Cilindrische Lenzen, N-BK7 Optisch Glas*: Deze N-BK7 cilindrische lens biedt een goedkoper instappunt voor prototyping en opstellingen met zichtbaar licht. Hiermee kunt u een lijnvormingsontwerp valideren voordat u overgaat op een duurdere fused silica optiek.

  

  Cilindrische Lenzen, N-BK7 Optisch Glas*

één zin die een volgende actie toevoegt, geen samenvatting