激光焊设备中光束偏转及聚焦系统中反射镜用来改变光束的方向,球面反射镜或透镜用来聚焦。在固体激光器中,常用光学玻璃制造反射镜和透镜。而对于CO2激光焊机,由于激光波长,常用铜或反射率高的金属制造反射镜,用GaAs或ZnSe制造透镜。透射式聚焦用于中小功率的激光加工机,而反射式聚焦用于大功率激光加工设备。 当激光器输出激光的模式为TEMOO时,聚焦后的最小光斑直径d可用下面的公式估算: d=(4λF/πD)+C(D3/8F2) 式中 d——聚焦后最小光斑直径(mm); λ——激光波长(μm); F——透镜焦距(mm); D——聚焦前透镜上的光束直径(mm) C——常数,见下表。
透镜的球差常数C
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透镜材料 |
GaAs |
GaAs |
ZnSe |
ZnSe
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透镜形状 |
平凸镜 |
凹凸镜 |
平凸镜 |
凹凸镜
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C |
2.31×10-2 |
0.91×10-2 |
2.29×10-2 |
1.5×10-2 |
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