ლაზერული შედუღების ფოკუსირების მეთოდი

ლაზერული შედუღებაფოკუსირების მეთოდი

როდესაც ლაზერი ახალ მოწყობილობასთან შედის კონტაქტში ან ახალ ექსპერიმენტს ატარებს, პირველი ნაბიჯი ფოკუსირება უნდა იყოს. მხოლოდ ფოკუსური სიბრტყის პოვნით შეიძლება პროცესის სხვა პარამეტრების სწორად განსაზღვრა, როგორიცაა დეფოკუსირების რაოდენობა, სიმძლავრე, სიჩქარე და ა.შ., რათა ნათელი წარმოდგენა შეიქმნას.

ფოკუსირების პრინციპი შემდეგია:

პირველ რიგში, ლაზერული სხივის ენერგია თანაბრად არ ნაწილდება. ფოკუსირების სარკის მარცხენა და მარჯვენა მხარეს ქვიშის საათის ფორმის გამო, ენერგია ყველაზე კონცენტრირებული და ძლიერია წელის პოზიციაში. დამუშავების ეფექტურობისა და ხარისხის უზრუნველსაყოფად, პროდუქტის დასამუშავებლად, როგორც წესი, აუცილებელია ფოკუსური სიბრტყის ადგილმდებარეობის დადგენა და დეფოკუსირების მანძილის რეგულირება ამის მიხედვით. თუ ფოკუსური სიბრტყე არ არსებობს, შემდგომი პარამეტრები არ განიხილება და ახალი აღჭურვილობის გამართვისას ჯერ უნდა დადგინდეს, ზუსტია თუ არა ფოკუსური სიბრტყე. ამიტომ, ფოკუსური სიბრტყის ადგილმდებარეობის დადგენა ლაზერული ტექნოლოგიის პირველი გაკვეთილია.

როგორც ნაჩვენებია ნახაზი 1-სა და 2-ში, სხვადასხვა ენერგიის მქონე ლაზერული სხივების ფოკუსური სიღრმის მახასიათებლები განსხვავებულია, ასევე განსხვავებულია გალვანომეტრები და ერთმოდიანი და მრავალმოდიანი ლაზერები, რაც ძირითადად აისახება შესაძლებლობების სივრცულ განაწილებაზე. ზოგიერთი შედარებით კომპაქტურია, ზოგი კი შედარებით თხელი. ამიტომ, სხვადასხვა ლაზერული სხივებისთვის არსებობს ფოკუსირების სხვადასხვა მეთოდი, რომლებიც ზოგადად სამ ეტაპად იყოფა.

სურათი 1. სხვადასხვა სინათლის ლაქის ფოკუსური სიღრმის სქემატური დიაგრამა

სურათი 2. ფოკუსური სიღრმის სქემატური დიაგრამა სხვადასხვა სიმძლავრის დროს

სხვადასხვა დისტანციაზე სახელმძღვანელო წერტილის ზომა

დახრის მეთოდი:

1. პირველ რიგში, სინათლის ლაქის მიმართულებით განსაზღვრეთ ფოკუსური სიბრტყის მიახლოებითი დიაპაზონი და ექსპერიმენტის საწყის ფოკუსად განსაზღვრეთ მიმართული სინათლის ლაქის ყველაზე კაშკაშა და ყველაზე პატარა წერტილი;

2. პლატფორმის კონსტრუქცია, როგორც ნაჩვენებია ნახაზ 4-ში

სურათი 4. ირიბი ხაზის ფოკუსირების მოწყობილობის სქემატური დიაგრამა

2. სიფრთხილის ზომები დიაგონალური დარტყმების დროს

(1) როგორც წესი, გამოიყენება ფოლადის ფირფიტები, ნახევარგამტარები 500 ვატამდე და ოპტიკური ბოჭკოები დაახლოებით 300 ვატამდე; სიჩქარე შეიძლება დაყენდეს 80-200 მმ-მდე.

(2) რაც უფრო დიდია ფოლადის ფირფიტის დახრილობის კუთხე, მით უკეთესი, ეცადეთ, რომ იყოს დაახლოებით 45-60 გრადუსი და შუა წერტილი დააყენეთ უხეშად პოზიციონირების ფოკუსურ წერტილში, სადაც ყველაზე პატარა და კაშკაშა მიმმართველი სინათლის წერტილია;

(3) შემდეგ დაიწყეთ სიმებიანი სტრიქონების დაკვრა, რა ეფექტს აღწევს სიმებიანი სტრიქონების დაკვრა? თეორიულად, ეს ხაზი სიმეტრიულად განაწილდება ფოკუსური წერტილის გარშემო და ტრაექტორია გაივლის დიდიდან პატარაზე გაზრდის პროცესს, ან პატარადან დიდზე გაზრდის და შემდეგ შემცირების პროცესს;

(4) ნახევარგამტარები პოულობენ ყველაზე თხელ წერტილს და ფოლადის ფირფიტა ასევე გახდება თეთრი ფოკუსის წერტილში აშკარა ფერის მახასიათებლებით, რაც ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ფოკუსის ადგილმდებარეობის დასადგენად;

(5) მეორეც, ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელი მაქსიმალურად უნდა ეცადოს უკუ მიკროშეღწევადობის კონტროლს, მიკროშეღწევადობით ფოკუსურ წერტილში, რაც მიუთითებს, რომ ფოკუსური წერტილი უკუ მიკროშეღწევადობის სიგრძის შუა წერტილშია. ამ ეტაპზე, ფოკუსური წერტილის უხეში პოზიციონირება დასრულებულია და შემდეგი ეტაპისთვის გამოიყენება ხაზოვანი ლაზერის დახმარებით პოზიციონირება.

სურათი 5 დიაგონალური ხაზების მაგალითი

სურათი 5. დიაგონალური ხაზების მაგალითი სხვადასხვა სამუშაო მანძილზე

3. შემდეგი ნაბიჯი არის სამუშაო ნაწილის გასწორება, ხაზოვანი ლაზერის რეგულირება ისე, რომ ემთხვეოდეს სინათლის გამტარი წერტილის გამო ფოკუსს, რომელიც პოზიციონირების ფოკუსია და შემდეგ ფოკუსური სიბრტყის საბოლოო შემოწმება.

(1) ვერიფიკაცია ხორციელდება იმპულსური წერტილების გამოყენებით. პრინციპი იმაში მდგომარეობს, რომ ნაპერწკლები ფოკუსურ წერტილში იშლება და ხმის მახასიათებლები აშკარაა. ფოკუსური წერტილის ზედა და ქვედა ზღვრებს შორის არის სასაზღვრო წერტილი, სადაც ხმა მნიშვნელოვნად განსხვავდება შხეფებისა და ნაპერწკლებისგან. ჩაიწერეთ ფოკუსური წერტილის ზედა და ქვედა ზღვრები, ხოლო შუა წერტილი არის ფოკუსური წერტილი,

(2) ხაზოვანი ლაზერის გადაფარვის ხელახლა დარეგულირებით, ფოკუსი უკვე დაახლოებით 1 მმ შეცდომით არის განლაგებული. სიზუსტის გასაუმჯობესებლად შეგიძლიათ ექსპერიმენტული პოზიციონირების გამეორება.

სურათი 6: ნაპერწკლის შხეფების დემონსტრირება სხვადასხვა სამუშაო მანძილზე (დეფოკუსირების რაოდენობა)

სურათი 7. იმპულსური წერტილოვანი და ფოკუსირების სქემატური დიაგრამა

ასევე არსებობს წერტილოვანი მეთოდი: შესაფერისია ბოჭკოვანი ლაზერებისთვის, რომლებსაც აქვთ უფრო დიდი ფოკუსური სიღრმე და ლაქის ზომის მნიშვნელოვანი ცვლილებები Z-ღერძის მიმართულებით. წერტილების რიგზე შეხებით, ფოლადის ფირფიტის ზედაპირზე წერტილების ცვლილების ტენდენციის დასაკვირვებლად, ყოველ ჯერზე, როდესაც Z-ღერძი 1 მმ-ით იცვლება, ფოლადის ფირფიტაზე ანაბეჭდი იცვლება დიდიდან პატარაზე, შემდეგ კი პატარადან დიდზე. ყველაზე პატარა წერტილი არის ფოკუსური წერტილი.