Лазерная и электроннолучевая обработка материалов
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 44 45 46 47 48 49 50... 494 495 496
|
|
|
|
ческую аберрацию уменьшают двумя путями: применяя асферические линзы со специально подобранными формами поверхностей или изменяя форму сферических линз, при этом рекомендуется выбирать оптимальные формы сферических линз. Так, из всех практически применяемых линз наименьшие сферические аберрации имеют плоско-выпуклые линзы, обращенные выпуклой поверхностью к лучу. Для окусировки излучения лазеров на 02 в [10] рекомендуется использовать германиевые менисковые (выпукло-вогнутые) линзы с коэффициентом преломления, равным четырем, обращенные выпуклой поверхностью навстречу лучу. На рис. 1.27 приведены расчетные зависимости диаметра фокального пятна от относительного отверстия линзы для случаев определения диаметра либо сферическими аберрациями, либо дифракционными эффектами. Для расчетов диаметр оптимизированной по форме линзы принимали равным 2,54 см, коэффициент преломления — 1,5, X = 1 мкм. При больших относительных отверстиях преобладает влияние сферической аберрации и дифракционный предел оказывается недостижимым, размеры пятна увеличиваются с увеличением относительного отверстия, что противоречит соотношению (1.30). Максимальная интенсивность излучения в центре фокуса получается, если диаметр линзы в 1,07 раза больше диаметра пучка ТЕМ00: "/ПМх= 2-6Р ИМа)-", (1.39) где Р — полная мощность лазерного излучения. Исключают дифракцию при фокусировке применением линзы, диаметр которой в 2,8 раза больше диаметра пучка. Глубина резкости ^ = ±5,56лр/(2яаг). (1.40) Пучок излучения лазера с двумя или большим числом мод имеет в отличие от пучка моды ТЕМ0о сложную структуру и больший угол расходимости Э, что значительно увеличивает диаметр пучка в фокусе. Так, при фокусировке непрерывного излучения лазера на СОг мощностью ю' 10* 1 г 2 f 6 8 F/u Рис. 3.27. Расчетные зависимости диаметра фокального пятна от величины относительного отверстия линзы: / — сферическая аберрация; 2 — дифракционные эффекты 30 Вт с двумя или тремя модами линзой с / = 50 мм диаметр пятна равен 135—150 мкм, а наличие в пучке четырех мод увеличивает диаметр до 200 мкм. Распределение интенсивности излучения в поперечном сечении сфокусированного многомодового пучка не имеет определенного характера (например, гауссовского, как для ТЕЛ100), оно обусловлено сложной модовой структурой и распределением интенсивности в пучке перед линзой. Для оценки диаметра сфокусированного многомодового пучка рекомендуется использовать выражение (1.40) с учетом увеличения суммарного угла расходимости Э пучка, который прямо пропорционален номеру моды т. Так, для плоскопараллельного оптического резонатора в = ХлиГ1.(I.4I) Для YAG-лазера непрерывного действия с модуляцией добротности для мод ТЕМоо, ТЕМ01, ТЕМ10, ТЕМц, ТЕМ20, ТЕМ21 угол расходимости, охватывающий 90 % мощности, соответственно составляет 1,8; 2,3; 2,8; 3,12; 3,3; 3,36 мрад. Диаметр пучка на выходе лазера и угол расходимости возрастают с увеличением номера поперечной моды для сферического оптического резонатора в сравнении с аналогичными параметрами для моды ТЕМоо. Обычно расчетные и экспериментальные значения диаметра сфокусированного пучка значительно различаются.
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 44 45 46 47 48 49 50... 494 495 496
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
