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标题: 激光聚焦问题！ [打印本页]

作者: kitten 时间: 2012-2-23 21:35
标题: 激光聚焦问题！
请问一下高手们，在使用CO2激光聚焦时，同一个聚焦镜（焦距63.5，平凸，厚度5毫米，直径38.1毫米）同样的激光源（束腰2.2毫米）是不是扩束倍数越大，聚焦效果越好（聚焦的光斑越小）？？谢谢！

同时，如果我只用两片镜片来代替标准光路中的3片式（扩束镜组后单片聚焦）。先用凹镜将光斑发散到同扩束倍数一样的光斑，然后另外一片凸镜直接聚焦（省略变成平行光后再聚焦）。能达到扩束镜同样的效果吗？如果不行，为什么呢?不是光斑大就能聚焦更好吗？

如果是同样的两片镜片进行发散和聚焦，是不是其中发散得越大就聚焦的越好呢？

作者: watermoon 时间: 2012-3-2 14:37
同样的光斑大小，发散光束当然没有平行光束聚焦效果好。光斑大小和发散角是相互联系的概念，分开来看是片面的。
当然，先用一个发散透镜，再配一个合适的聚焦透镜，也是可以达到同样效果的。要看你怎么设计了。

作者: kitten 时间: 2012-3-3 11:10
谢谢楼上朋友的信息！想请教的是，如果用两块镜片就达到同样的效果。那为什么现在的激光切割或者打标系统都很多是3片系统，两片为扩束，一片聚焦呢。这样的成本不是增加了很多吗? 红外材料可是比较贵的，特别是ZNSE。

作者: kitten 时间: 2012-3-3 11:11
谢谢楼上朋友的信息！想请教的是，如果用两块镜片就达到同样的效果。那为什么现在的激光切割或者打标系统都很多是3片系统，两片为扩束，一片聚焦呢。这样的成本不是增加了很多吗? 红外材料可是比较贵的，特别是ZNSE。

作者: kitten 时间: 2012-3-3 11:12
谢谢楼上朋友的信息！想请教的是，如果用两块镜片就达到同样的效果。那为什么现在的激光切割或者打标系统都很多是3片系统，两片为扩束，一片聚焦呢。这样的成本不是增加了很多吗? 红外材料可是比较贵的，特别是ZNSE。

作者: 710111473 时间: 2012-3-3 13:21
前面两个镜子，是一个望远镜，准直后激光发散角很小，传输距离很远也不会发散，然后加一个透镜聚焦，如果用一个发散的镜子，光束发散角很大，传输一定距离后，要用很大口径的聚焦镜子才可以聚到很小的光斑

作者: kitten 时间: 2012-3-3 18:21
那是不是意味着，如果我不考虑镜片直径的话，通过扩大扩束后光斑的直径的两片式也可以达到扩束后在聚焦的3片式的同样的效果了吗？谢谢！

同样的两片式是不是光斑扩的越大，聚焦效果越好呢？（不考虑球差）

作者: watermoon 时间: 2012-3-5 13:18
楼上的，看来你是不懂怎么设计啊。有些设计，不是做不到，而是这种方法没有通用性，且对光路参数的控制要求更为严格，比如镜片之间的距离，焦距的长短，都会较为敏感地影响焦点的位置和大小。

如果你想做，就去弄懂这些东西怎么算，不然话，别人说行或者不行，你还是不能想明白。自己能按照一些参数算出相应的结果，就知道为什么了。

作者: kitten 时间: 2012-3-5 21:50
谢谢版主指教，只因为对红外激光不是很了解。因为之前也简单搞一些传统光学。对激光不是很了解。用ZEMAX时好像公差分析什么的对10.6微米波长的激光好像不是很准确，因为传统光学的评价函数基本上都不适用这么长波长的激光。衍射影响比较大。

作者: houshannanhai 时间: 2012-7-23 14:41

watermoon 发表于 2012-3-5 13:18
楼上的，看来你是不懂怎么设计啊。有些设计，不是做不到，而是这种方法没有通用性，且对光路参数的控制要求 ...

  难得大师在，我想好好请教你。我现在也面临是这样一个问题我要将从芯径2mm，数值孔径0.3激光聚焦至少小芯径5倍。传统来说，是要准直再聚焦。但如果这样的话，我们可能就会直接购买，而不去自己做。我们更希望能用两片镜子做成。
  怎么说呢，我们是要对一个系统做一些变化，达到一些目的。但同时不想改变本身整个系统大多的地方。所以就希望尽可能简单一些。也许我们对像差要求没这么高，只要聚焦光斑能小就可以了。所以考虑镜片尽可能少。
  从你给楼主的回答“而是这种方法没有通用性，且对光路参数的控制要求更为严格，比如镜片之间的距离，焦距的长短，都会较为敏感地影响焦点的位置和大小。”，我理解你表达的意思是否为两片镜子对公差要求更为严格，稍微一点偏差都可能是效果成倍的下降。对装调要求更高。
  如果说我们前期只是为了某一个目的暂时性改变我们的结构，做点实验。我们可以调整两片镜子的距离，达到要求，测几天数据就OK。
  如果按这个方案作，大师有什么好的建议和指教。

作者: houshannanhai 时间: 2012-7-23 15:44

watermoon 发表于 2012-3-5 13:18
楼上的，看来你是不懂怎么设计啊。有些设计，不是做不到，而是这种方法没有通用性，且对光路参数的控制要求 ...

我的问题如图请指教

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作者: watermoon 时间: 2012-7-27 14:55
你上面提出的这公式只在发散角很小的情况下的近似计算。前面你提到的“要将从芯径2mm，数值孔径0.3激光聚焦至少小芯径5倍。”简单变换一下，聚焦为五分之一后，数值孔径变为0.3*5=1.5，虽然不知道你这是全角还是半角，但是这个数值孔径已经相当大了，因此我觉得设计的可行性很小。留给其他高手来发表意见。。

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