1Bir f-Theta Alan Lensinin Gerçekte Neyi Çözdüğünü
Bir tarayıcının iki aynası ışın ışınınıSabit açısal hızBu ışığı düz bir küresel lensle odaklayın ve lazer lekeleri "merkeze yoğun, kenarlara seyrek" düşsünler.Kenar doğrusal hız ve enerji yoğunluğundaki sapma ne kadar büyükse.
Bir f-Theta alan lens odaklanmış nokta pozisyonu tarama açısı ile doğrusal yapar(f-theta ilişkisi), tarayıcının sabit açı hızınıİş parçasında sabit doğrusal hız, böylece nokta boyutu ve enerji yoğunluğu tarama alanı boyunca aynı kalır.
İki resmi hesaplama ilişkisi(kaynak: LINOS resmi broşürü, Temel Hesaplamalar bölümü):
- Nokta çapı:
Nokta-Ø = 1.83 × λ × FL / Yayla-Ø
- burada 1,83 apodizasyon faktörü, λ dalga uzunluğu, FL odak uzaklığı (mm) ve Beam-Ø giriş ışın çapıdır (mm)
- Tarama uzunluğu:
2y = FL × 2Θy × π/180,2x = FL × 2Θx × π/180
- burada FL odak uzaklığıdır (mm) ve Θx, Θy tarama açılarıdır (°)
2. Resmi odak uzunluğu Scan Field Tables (Core Selection Data) 2.1 1030~1080 nm serisi (erimiş silika, düşük emicilik kaplama)
| Nominal FL (mm) |
Tarama alanı (mm) |
Maksim tarama açısı ±Θx,y (°) |
Giriş ışını Ø @1/e2 (mm) |
Nokta @1/e2 (μm) |
Çalışma mesafesi WD (mm) |
Koruyucu cam |
Parça numarası |
| 70 (telemerkezli) |
26 × 26 |
±109 |
14 |
10 |
87.5 |
PG22 |
4401-551-000-26 |
| 100 (telemerkezli) |
44 × 44 |
±122 |
14 |
15 |
137.0 |
PG14 |
4401-561-000-26 |
| 118 (telemerkezli) |
50 × 50 |
± 15.5 |
14 |
17 |
233.9 |
PG14 |
4401-607-000-26 |
| 163 |
85 × 85 |
± 15.2 |
14 |
23 |
219.3 |
PG14 |
4401-589-000-26 |
| 167 (telemerkezli) |
84 × 84 |
± 14.9 |
20 |
16 |
215.4 |
PG16 |
4401-513-000-26 |
| 251 (telemerkezli) |
63 × 63 |
± 14.4 |
20 |
25 |
372.3 |
PG16 |
4401-631-000-26 |
| 255 |
187 × 187 |
± 21.3 |
10 |
50 |
317.4 |
PG14 |
4401-499-000-26 |
| 270 |
136 × 136 |
± 14.8 |
20 |
27 |
352.0 |
PG16 |
4401-604-000-26 |
| 340 |
176 × 176 |
± 15.1 |
20 |
33 |
441.6 |
PG16 |
4401-546-000-26 |
| 420 |
254 × 254 |
± 17.3 |
20 |
42 |
510.9 |
PG14 |
4401-508-000-26 |
2.2 340~360 nm serisi (erimiş silikon) ️ UV işleme bandı
| Nominal FL (mm) |
Tarama alanı (mm) |
Maksim tarama açısı ±Θx,y (°) |
Giriş ışını Ø @1/e2 (mm) |
Nokta @1/e2 (μm) |
Çalışma mesafesi WD (mm) |
Koruyucu cam |
Parça numarası |
| 70 (telemerkezli) |
28 × 28 |
±11.3 |
10 |
5 |
92.5 |
PG4 |
4401-576-000-21 |
| 100 (telemerkezli) |
46 × 46 |
±127 |
10 |
7 |
136.7 |
PG11 |
4401-509-000-21 |
| 160 |
98 × 98 |
± 17.7 |
7 |
15 |
197.4 |
PG4 |
4401-399-000-21 |
| 167 (telemerkezli) |
65 × 65 |
±11.3 |
10 |
13 |
255.0 |
PG15 |
4401-511-000-21 |
| 255 |
170 × 170 |
± 19.3 |
10 |
17 |
318.1 |
PG11 |
4401-481-000-21 |
2.3 Diğer dalga boyu bantları (resmi broşür özetleri)
| Malzeme |
Kapalı bantlar |
Fokal uzunluk aralığı |
| Optik cam |
532°1064 nm |
100-420 mm |
| Erimiş silikon |
340 ̊360 / 440 ̊460 / 515 ̊540 / 1030 ̊1080 / 1900 ̊2000 nm |
Band'e bağlı (örn. 265 / 354 / 437 mm 1900 ∼ 2000 nm bandında) |
3Telemerkezli vs. Telemerkezsiz: Telemerkezli Olmanız Gerektiğinde
Telemerkezli versiyonların resmi açıklaması:Maksimum tarama alanı lens diyaframını geçmez.Ama...nokta yuvarlaklığı ve düşüş açısı tüm tarama alanı boyunca sabit kalır.
| Ürün |
Telemerkezli olmayan (standart) |
Telemerkezli |
| Verilen FL için tarama alanı |
Daha büyük (örneğin 255 mm → 187 × 187 mm) |
Daha küçük (örneğin 251 mm → 63 × 63 mm) |
| Alanın her yanındaki nokta yuvarlaklığı |
Merkezden uzakta değişir |
Sürekli |
| Sahada çarpma açısı |
Konuma göre değişir. |
Sürekli |
| Tipik uygunluk |
İşaretleme, genel işleme, maksimum alan |
Keskin sondaj, mikromesinleme, konik/perpendikularite yoluyla, çok katmanlı veya basamaklı parçalar |
4Erimiş Silikal vs Optik Cam: Malzeme ve Kaplama Seçimi
Resmi teknik açıklamalara göre:
- Düşük emicilik kaplama:Füzyon silik optikler400~1080 nmüreticinin standart olarak düşük emici kaplama ile yelkenli gemisi
- emilme≤ 20 ppm @1064 nm(genellikle 10 ppm'den daha iyi)
- emilme≤ 30 ppm @ 532 nm(genellikle 15 ppm'den daha iyi)
- tanımlama kuralı: "-26" ile biten parça numarası olan erimiş silik lensler bu kaplamayı taşır.
- Kaplama işlemleriUV / VIS / NIR kapsamında, geleneksel deppozisyondanİyon ışını püskürtmesi;
- Köşe optimizasyonu kaplamalarımükemmel veüniformaTüm tarama alanı boyunca iletim;
- Hasar eşiği testi:Tüm kaplamalar,DIN EN ISO 11254-2Çok patlama (S-on-1) yöntemi kullanılarak;
- Termal odak değişimiResmi belgelere göre, daha düşük emici malzemeler (özellikle seçilmiş yüksek kaliteli erimiş silikon) ve düşük emici kaplamalar kullanarak karşılanmaktadır.Üreticinin ev içi emicilik ölçüm cihazı ile parti parti izlenir.
| Dava |
Değer |
| Erimiş silik alan lensleri @1064 nm, 12 ns, 100 Hz |
40 J/cm2 |
| Erimiş silik alan lens @ 1030 nm, 291 fs, 5 kHz |
0.9 J/cm2 |
| Optik cam alan lens @1064 nm, 9 ns, 100 Hz |
10 J/cm2 |
| Parlaklık genişletici, 1064 nm erimiş silikon giriş lens, 9 ns |
30 J/cm2 |
| Çizgi genişletici, 355 nm erimiş silikon, 5 ns |
5 J/cm2 |
Neden önemli:kısa darbe (femtosekund/pikosekund) LIDT değerleri nanosekund değerlerinden iki büyüklük derecesiyle farklılık gösterir (0,9 J/cm2 vs 40 J/cm2).Femtosaniye süreci için optikleri nanosaniye eşiğine karşı seçmek, kaskad hasarının klasik bir kaynağıdır.
5- Ray Genişleticiler: Resmi çizgi sadece sürekli değişken büyütme. 5.1 Bir ışın genişletici ne yapar
Resmi açıklamaya göre ışın genişleticiışın şekillendiren optik sistemlerLazer malzeme işleme için:
- OnlarAynı anda ışın çapını ve farklılığını değiştirin., optimizasyonodak noktası çapı, odak konumu ve ışın yayılma özellikleri;
- Giriş ışın ayrımını değiştirerek,F-Theta-Ronar / Focus-Ronar alan lenslerinin arka odak uzaklığını ayarlayın;
- Tüm LINOS ışın genişleticileri ışın azaltıcı olarak ters kullanılabilir;
- Resmi belgeler açıkça onlarıLINOS F-Theta-Ronar alan lensleri.
5.2 El değişken büyütme ışın genişleticileri (resmi özellik tablosu)
| Model |
Büyütme |
Tasarım dalga boyu |
Dalga boyu aralığı |
Maksimum giriş ışını @1/e2 |
Malzeme |
Parça numarası |
| Beam-Expander var. 1x-4x 355 nm erimiş silikon ( paslanmaz çelik koru) |
10.04.0 |
355 nm |
340~360 nm |
10.0 mm |
Erimiş silik + paslanmaz çelik |
4401-613-000-28 |
| 2x-8x 1064 nm'lik ışın genişletici var. |
2.08.0 |
1064 nm |
1064 nm |
8.0 mm |
Optik cam + siyah anodize alüminyum |
4401-256-000-20 |
| 2x-8x 532 nm olan ışın genişletici var. |
2.08.0 |
532 nm |
532 nm |
8.0 mm |
Optik cam + siyah anodize alüminyum |
4401-257-000-20 |
| Beam-Expander var. 2x-8x 532 nm erimiş silikon |
2.08.0 |
532 nm |
515-540 nm |
4.0 mm |
Erimiş silika giriş lensleri |
4401-446-000-20 |
| Beam-Expander var. 2x-8x 1064 nm erimiş silikon |
2.08.0 |
1064 nm |
1030~1080 nm |
6.0 mm |
Erimiş silika giriş lensleri |
4401-359-000-20 |
| 2x-8x 633/780/830/980 nm |
2.08.0 |
633 nm |
630~980 nm |
8.0 mm |
Optik cam |
4401-258-000-20 |
| Beam-Expander var. 2x-8x 355 nm erimiş silikon |
2.08.0 |
355 nm |
355 nm |
3.4 mm |
Tüm erimiş silikon |
4401-402-000-20 |
Ortak mekanik parametreler (resmi broşür):
- En yüksek mekanik çıkış ışın çapı:31 mm
- Maksimum uzunluk:165.5 mm(Diverjans-düzeltme yolculuğu dahil)
- En büyük dış çap:Ø 42.0 mmMontaj çapıØ 37,6 -0,1 mm(tarih yüzü A)
- En fazla izin verilen giriş açısı eğriliği:0.2° (vijnetsiz)Çıkış ışın eğimi,büyütmenin tersine
- Resmi yaklaşım:giriş ışınının en büyük çapı = 31 mm ÷ büyütme(daha yüksek büyütme daha küçük bir giriş diyaframına izin verir)
5.3 Motorlu değişken büyütme ışın genişleticileri (resmi ürün listesi)
- Sürekli değişken1x... 4xve2x... 8x; dalga boyu bantları340 360 nm / 515 540 nm / 1030 1080 nm;Tüm erimiş silikon tasarımı;
- En yüksek giriş ışın çapı8 mm'e kadar;En yüksek mekanik güç 31 mm;
- 10 bağımsız ön ayar(büyütme ve farklılık)makine kurulum süresini kısaltan otomatik büyütme anahtarı- Ne zaman?ayarlama sırasında lazer güvenlik sınıfını korumak;
- Arayüzler:SubD9/RS232, USB 2.0, Phoenix İletişim/RS232; kısım sayısı takma kuralı−20 = SubD9/RS232, −21 = Phoenix İletişim/RS232, −22 = USB 2.0;
- Baud hızı 9600 bit/s; güç7 ̊12 V(Phoenix Contact arayüzü için 724 V); CE / RoHS uyumlu;IP 20; Windows (Win10) kontrol yazılımı.
| Büyütme |
Dalga boyu (nm) |
Maksimum giriş ışını @1/e2 (mm) |
Düşük emicilik kaplama |
Parça numaraları |
| 1x... 4x |
340 ¢360 |
8 |
- Evet. |
4401-596-000-20 / -21 / -22 |
| 1x... 4x |
515 ¥540 |
8 |
✓ |
4401-597-000-20 / -21 / -22 |
| 1x... 4x |
1030 ¥ 1080 |
8 |
✓ |
4401-598-000-20 / -21 / -22 |
| 2x... 8x |
340 ¢360 |
6 |
- Evet. |
4401-516-000-20 / -21 / -22 |
| 2x... 8x |
515 ¥540 |
8 |
✓ |
4401-515-000-20 / -21 / -22 |
| 2x... 8x |
1030 ¥ 1080 |
8 |
✓ |
4401-514-000-20 / -21 / -22 |
Bireysel veri sayfası örnekleri (seçim ayrıntılarını doğrulamak için):
| Parametreler |
4401-596-000-2x (1x-4x, 340~360 nm) |
4401-634-000-2x (2x-8x, 340~360 nm) |
| Lens malzemesi |
Erimiş silikon |
Erimiş silikon |
| Mekanik giriş dişli |
8.7 mm |
15.5 mm |
| Maksimum çıkış ışığı @1/e2 |
25 mm (mekanik çıkış diyaframı 31 mm) |
30.9 mm |
| Hedef sabitliği |
< 0,3 mrad |
< 0,5 mrad |
| Grup gecikme dağılımı GDD @λ |
3114 fs2 |
1906 fs2 |
| Toplam iletim @340~360 nm |
> 96 % |
> 96 % |
| LIDT |
4 J/cm2 @355 nm, 6 ns, 100 Hz; 0.4 J/cm2 @343 nm, 200 fs, 1 kHz |
Aynı şey. |
| Ağırlık |
0.90 kg |
1.0 kg |
5.4 Düşük emisyonlu UV ışın genişletici (1x4x)
Resmi pozisyon:İlk satılık düşük emisyonlu standart UV ışın genişletici, paslanmaz çelik koruma ve erimiş silik optik ile,yarı iletken, wafer işleme ve elektronik ekranResmi basın açıklamasında (2024-04-11)az gazlı UV F-Theta Ronar lens (340~360 nm).
| Parametreler |
Değer |
| Büyütme aralığı |
1x 4x (sürekli, sürekli çıkış farklılığı düzeltmesi de dahil) |
| Tasarım dalga boyu |
355 nm (geniş bant kaplama 340~360 nm) |
| Maksimum giriş ışın çapı |
10 mm @1/e2; 12 mm (kısaltılmış) |
| Maksimum çıkış ışın çapı |
24 mm (kısaltılmış) |
| İletişim |
≥ 96 % @340~360 nm; > 90 % @635 nm |
| LIDT |
4 J/cm2 @355 nm, 6 ns, 100 Hz |
| Konut |
Paslanmaz çelik (düşük gazlama tasarımı) |
| Parça numarası |
4401-613-000-28 |
6Koruyucu Cam (Değiştirilebilir) En Gözardı Edilen Tüketilebilir Malzeme
Resmi olarak, hem alan lensleri hem de ışın genişleticileriDeğiştirilebilir erimiş silikon koruyucu cam, ve çıkış tarafına yerleştirilen koruyucu cam ile bileşikIP6XKoruyucu camlar ayrı sipariş edilir, örneğin:
| PG hayır. |
Çap × kalınlık |
AR kaplama bandı |
Parça numarası |
| PG14 |
113 mm × 3 mm |
1030~1080 nm, düşük emilim |
4401-499-005-00 |
| PG16 |
132 mm × 3 mm |
1030~1080 nm, düşük emilim |
4401-513-006-00 |
| PG11 |
113 mm × 3 mm |
340 ̊380 + 633 nm |
4401-481-005-00 |
| PG15 |
113 mm × 3 mm |
340 ̊380 + 633 nm |
4401-511-823-00 |
| PG27 |
17.5 mm × 1.6 mm |
340 ̊380 + 633 nm |
4401-516-006-00 |
7Eşleşen Alan Lensi, Işın Genişletici ve Tarayıcı: Altı Adımlı Kontrol Listesi
Adım 1 Çalışma alanını ve nokta gereksinimini belirle
- Resmi formülleri geriye doğru çalış:
Nokta-Ø = 1.83 × λ × FL / Yayla-Øve2y = FL × 2Θy × π/180;
- Tarama açısının tarayıcının kendisi tarafından sınırlı olduğunu unutmayın (maksimum tarama açıları modele göre farklılık gösterir).
Adım 2 ️ Odak uzaklığını ayarlayın ve çalışma mesafesini kontrol edin
- Bölüm 2'deki tablolardan aday odak uzaklıklarını seçin veAynı anda çalışma mesafesinden WD okumakYetersiz WD, iş parçasına çarpmalara neden olur ve noktanın boyutundan daha sık göz ardı edilir.
Adım 3 - Malzemeyi sabitleyin (erimiş silikon vs. optik cam)
- Dalga boyu: 340 ′360 ′/ 440 ′460 ′/ 515 ′540 ′/ 1030 ′1080 ′/ 1900 ′2000 ′nm → erimiş silik seri;
- Geleneksel güçte 532×1064 nm → optik cam serisi;
- Kısa darbe veya yüksek güç → düşük emicilik kaplamalı erimiş silikanı tercih eder (parça numaraları "-26").
Adım 4 LIDT'yi doğrula
- LIDT'ye karşı gerçek darbe süresi ve güç yoğunluğunu eşleştirin (nanosekond ve femtosekond değerleri iki büyüklük düzeni ile farklılık gösterir; bölüm 4'e bakın);
- Resmi olarak:Gerçek ışın genişletici LIDT ve termal odak kayması, spesifik sistem kurulumuna ve lazer parametrelerine bağlıdır; kullanmadan önce test edilmesi önerilir.
Adım 5 ️ Bir ışın genişleticiye ihtiyacınız olup olmadığına karar verin
- Nokta boyutunu azaltmak → giriş ışınının çapını genişletmek için (alan lensinin tasarım giriş diyaframına yaklaşmak için bir genişletici kullanarak en küçük noktayı verir);
- Odaklama konumu / geri odak uzaklığı ayarlamak için → genişletici ile giriş diverjansını değiştirmek için;
- Resmi olarak → genişletmek yerine azaltmak için, LINOS genişleticileri ışın azaltıcıları olarak tersine kullanılabilir.
Adım 6: Arayüzleri, ön ayarları ve tüketim malzemelerini düzeltmek
- Motorlu sürümler için, arayüz takmacasını (−20 / −21 / −22) ve 10 önceden ayarlanmış otomatik anahtarlamanın gerekli olup olmadığını doğrulayın.
- Alan lens ipliği (M85×1, bireysel modeller için M76×1 / M110×1) ve genişletici montaj çapı (Ø37.6 −0.1 mm) doğrulanır.
- Aynı satın alımdaki aynı koruyucu camı sipariş et.
8. Sahadaki Tuzaklar
- Tuzak 1: Sadece tarama alanına bakmak, çalışma mesafesine bakmak değil.Uzun bir odaç uzaklığı büyük bir alan sağlar, aynı zamanda uzun bir WD verir (örneğin 420 mm odaç uzaklığı → WD 510.9 mm).
- Tuzak 2: Femtosaniye işlemi için nanosaniye LIDT'de optik seçimi.Resmi veriler: Erimiş silikon alan lensleri 12 ns'de 40 J/cm2 gösterir, ancak 291 fs'de sadece 0.9 J/cm2 gösterir. Nanosaniye değerine göre seçmek kısa sürede kaskad hasarına neden olur.
- Tuzak 3: "mekanik diyafram" ile "1/e2 optik diyafram"ı karıştırmak.Bir ışın genişleticisinin mekanik maksimum çıkışı 31 mm iken, belirli bir model 1/e2 tanımında 25 mm veya 30.9 mm olabilir; noktayı 31 mm'den hesaplamak yanlış cevap verir.
- 4. Tuzak: Genişletici giriş diyaframının büyütme ile küçüldüğünü unutmak.Resmi yaklaşım: maksimum giriş ışın çapı = 31 mm ÷ büyütme. Giriş diyaframını kontrol etmeden yüksek büyütme seçimi, vinjet veya kesme üretir.
- Tuzak 5: Tek bir işlem içinde telemerkezli ve telemerkezli olmayan optikleri karıştırmak.Telesentrik sürümler, nokta yuvarlaklığını ve düşüş açısını alan boyunca sabit tutar; telesentrik olmayan sürümler konuma göre değişir.Onları bir makineye karıştırmak istasyonlar arasında tutarlı olmayan bir kalite üretir.
- Aldatma 6: 0,2° giriş açısı eğrilik sınırını görmezden gelmek.Resmi olarak, vignetleme olmadan maksimum 0,2° giriş açısı eğimi izin verilir ve çıkış eğimi büyütmenin tersine büyütülür, böylece büyütme ne kadar yüksekse,Bir ışın yolu daha fazla acıtır..
- Tuzak 7: Koruyucu camı takmamak.Koruyucu cam, ayrı sipariş edilen değiştirilebilir bir tüketici malzemedir; bitmek hatı durdurur.
9Ürün Bağlantısı: LINOS Alan Lensleri ve Işın Genişleticileri
Fradwell orijinal Alman LINOS alan lensleri (F-Theta-Ronar) ve odak uzunluğu / dalga boyu / tarama alanı, veri sayfası doğrulama,ve dünya çapında nakliye:
- 1030~1080 nm erimiş silikon düşük emicilik alan lensleri(70 / 100 / 118 / 163 / 167 / 251 / 255 / 270 / 340 / 420 mm):
- 340~360 nm UV erimiş silik alan lensleri(70 / 100 / 160 / 167 / 255 mm):
- El değişken büyütme ışın genişleticileri(1x-4x, 2x-8x, çoklu dalga boyu bantları): [ürün sayfası yer tutucu];
- Motorlu değişken büyütme ışın genişleticileri(1x-4x, 2x-8x, 10 önceden ayarlanmış): [ürün sayfası yer tutucusu];
- Düşük emisyonlu UV ışın genişleticileri(1x-4x, yarı iletken/wafer/display): [ürün sayfası yer tutucu];
- Eşleştirilmiş koruyucu cam (PG serisi): [Ürün sayfası yer tutucu].
Seçim desteği için bize gönderin: lazer dalga uzunluğu, ortalama / en yüksek güç ve nabız süresi, hedef tarama alanı, hedef nokta çapı, çalışma mesafe kısıtlamaları,ve maksimum tarama açısıyla tarayıcı modeli.
10Sonuç.
LINOS alan lens ve ışın genişletici seçimi üç cümlede:
- Odak uzunluğu tek birincil değişkendir.- tarama alanını, nokta boyutunu ve çalışma mesafesini bir araya getirir ve kilitlemek, üçü arasındaki ilişkiyi kilitler (Bölüm 1'deki resmi formüller);
- Malzeme ve kaplama dalga uzunluğundan, gücünden ve darbelerin süresinden kaynaklanırUV ve kısa darbeler için erimiş silikon, düşük emici kaplama (parça numaraları "-26" ile sona erer) 1030~1080 nm iş gerektiren LIDT gerçek darbeler süresi ile doğrulanırken;
- Işın genişletici senin hassas kaldıraçın.Resmi standart çizgi sürekli değişken büyütme (1x-4x / 2x-8x), genişletmek için ileriye, azaltmak için geriye ve alan lensinin arka odak uzaklığını ve nokta boyutunu ayarlamak için kullanılabilir.