Quá trình phát triển, lựa chọn và vận hành quy trình laser luôn liên quan đến một số kích thước điểm lấy nét cơ bản, kích thước điểm ngoài tiêu điểm, độ dài Rayleigh, góc phân kỳ và các tính toán khác, cũng như nhu cầu đánh giá hiệu suất của laser theo các thông số laser, các loại laser khác nhau để thực hiện so sánh, cũng như một số phép tính mật độ năng lượng, ngày nay thực hiện một bản tóm tắt đơn giản, cũng như đã thực hiện sàng lọc để mọi người có thể thực hiện.
Đầu tiên là một số thông số hiệu suất laser quan trọng hơn:
Là một bên sử dụng tia laser, tia laser thường quan tâm đến các thông số trên:
1, công suất đầu ra, thường được dán nhãn công suất đầu ra tối đa, phổ biến 2000W, 3000W, 4000W, 6000W, v.v., thiết kế chung của laser có dự phòng, công suất đầu ra tối đa sẽ lớn hơn công suất đầu ra hàng chục hoặc thậm chí vài trăm W;
2, bước sóng laser, thường là trong khoảng 1060-1080nm, điều này chủ yếu dành cho việc lựa chọn tốc độ hấp thụ laser của các vật liệu khác nhau của các laser có bước sóng khác nhau, chẳng hạn như ánh sáng xanh lam (450nm), ánh sáng xanh lục (532nm);
3, độ ổn định của nguồn điện chủ yếu phụ thuộc vào phạm vi dao động công suất, thường là 1% -3%, một số nhà sản xuất cũng ghi nhãn sai, bạn cần sử dụng đồng hồ đo công suất trong dải công suất tắt ánh sáng để kiểm tra.
Ở đây trọng tâm chính là chất lượng chùm tia của chỉ báo này: chế độ đơn có nhãn M2; và đa chế độ được gắn nhãn BPP, hai tham số này là thông số cốt lõi của laser, chùm tia laser của hệ số M2 giới hạn chùm tia trong một góc phân kỳ chùm tia nhất định theo mức độ lấy nét và góc phân kỳ thường là do khẩu độ số của ống kính lấy nét những hạn chế.
Hệ số chất lượng chùm tia, cùng với công suất laser, xác định mật độ năng lượng (độ sáng) của chùm tia laser và M{{0}} là giá trị của phân bố năng lượng Gaussian hoàn hảo trong chùm tia, thì càng gần chất lượng chùm tia là 1, năng lượng chất lượng chùm tia càng gần với phân bố Gaussian và chùm tia càng sáng thì mật độ năng lượng càng cao (năng lượng được tập hợp trong chùm tia nhỏ hơn). ( θ0 ) và bước sóng ( λ ) của mối quan hệ giữa tính toán ngược lại cũng có thể được sử dụng cho M2, tính toán góc phân kỳ, kích thước tiêu điểm, v.v., BPP cũng giống nhau.
Tính góc phân kỳ:
θ cho nửa góc phân kỳ của laser (đơn vị radian, mrad, 1 mrad=0.057 độ ), λ cho bước sóng laser (1060-1080, tùy thuộc vào các thông số laser), ω0 cho bán kính thắt lưng của chùm tia laze (bán kính điểm của tiêu điểm), M2 cho hệ số chất lượng chùm tia, 2ZR cho chiều dài Rayleigh, laser đơn chế độ thường được gọi là chất lượng của chùm tia đối với M2, BPP M2 trước tiên có thể tính toán laser đa chế độ, sau đó tính toán góc phân kỳ, góc phân kỳ có thể được sử dụng để tính kích thước điểm khi mất nét.
Công dụng chung của laser thông thường là đầu laser QBH được lắp vào đầu hàn hoặc đầu điện kế, lúc này có thể sử dụng công thức sau để tính toán kích thước tiêu điểm một cách nhanh chóng và dễ dàng: D là đường kính, f là tiêu cự; đường quang không gian trống không áp dụng cho công thức này.
Gương rung sử dụng công thức trên, f là tiêu cự của thấu kính hội tụ, D là đường kính lõi của sợi quang và d là đường kính tiêu điểm.
Tính toán độ sâu tiêu điểm:
Độ sâu tiêu cự, thuật ngữ kỹ thuật còn được gọi là độ dài Rayleigh, khi bán kính điểm thắt của chùm tia laser ω{0}} tăng lên √2ω0 khi khoảng cách truyền chùm tia z, được gọi là độ dài Rayleigh, độ sâu tiêu cự gấp 2 lần độ dài Rayleigh. Chiều dài Rayleigh càng dài, chùm tia trong phôi hàn, diện tích điểm thay đổi càng nhỏ, sự thay đổi mật độ năng lượng cũng nhỏ hơn, trong phạm vi bao phủ điểm, mật độ năng lượng ổn định hơn. Nói chung Riley có chiều dài tương đối dài, nghĩa là độ sâu tiêu điểm cũng dài nên sau khi tìm được tiêu điểm, một số biến dạng của phôi cũng như xác suất hàn vật liệu hàn cao sẽ thấp, vì sự thay đổi nhỏ về chiều cao sẽ không ảnh hưởng quá lớn đến mật độ năng lượng laser mà còn làm giảm tiêu điểm của yêu cầu tìm tiêu điểm.
Tuyên bố cuối cùng: bài viết này chỉ phù hợp để tính toán sơ bộ đơn giản và giá trị độ chính xác quang học có sự khác biệt nhất định, chỉ dành cho việc phát triển quy trình và sử dụng gỡ lỗi. Vì mình không phải lớp quang học, tự học “nguyên lý laser”, nên không thể tránh khỏi sự hiểu lầm thiên vị, chẳng hạn như không phù hợp, kính mong các chuyên gia, tiền bối và đồng nghiệp hướng dẫn thêm, và sau đó cảm ơn bạn. Một số công khác có nhóm trao đổi quy trình laser, chào đón đồng nghiệp giao lưu và cùng nhau tiến bộ.
