聚焦镜
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聚焦镜(又称场镜、F-Theta镜),是激光打标机、切割机等工业设备的核心配件,主要用于将激光束在工件表面形成均匀聚焦光斑。
需要注意的是,聚焦激光需要先用扩束器扩大激光,然后再去用聚焦镜聚焦。
为什么要先放大
我原来的平行光就很小了,那我直接聚焦不就好了?
您这个问题问到了激光工业应用的绝对核心,答案是:“因为直接聚焦的效果很差,无法得到你想要的高功率密度小光斑。”
让我用一个比喻和一组数据,让您直观地看到“先放大再聚焦”带来的数量级差异。
比喻:为什么不能用“小光束”直接聚焦?
想象一下,你想用花园的水管给远处的花浇水。
* 情况A(小光束直接聚焦):你用手指捏住水管出水口,让水流变细。这能喷得远一些,但水流还是不够集中,洒成一片。
* 情况B(先放大再聚焦):你先在水管口接一个大喇叭,把水流“摊开”成一个大水幕,然后用一个巨大的漏斗对准这个水幕。漏斗的入口(很大)收集了巨大的水幕,然后从它的小出口喷出一股极其集中、冲击力极强的细水柱。
这个“大喇叭”就是扩束镜,“漏斗”就是聚焦镜。扩束是为了让聚焦镜“吃到”更多的光,从而有能力把它“挤”成一个更小的点。
因为物理定律 (d ∝ 1/D) 决定了,要想得到极小的聚焦光斑,就必须让一束“很胖”的平行光进入聚焦镜。
所以,这不是多此一举,而是激光技术中为了实现极限性能而必需的标准操作。