I. Temeller: Nelerdir? Optik Lensler?
Optik mercekler, ışığın kırılma veya yansıma yoluyla yayılma yönünü değiştiren bileşenlerdir.
Birincil işlevler:
Odaklama, kolimasyon, ışın genişletme, ışın azaltma, görüntüleme ve koruma.
Yaygın temel şekiller:
a.Dışbükey Mercek:
Ortada kalın, kenarlarda ince olup ışığın bir noktada toplanmasını (odaklanmasını) sağlar.
b.İçbükey Mercek:
Ortası ince, kenarları kalındır, ışığın merkezden dışarıya doğru dağılmasına neden olur.
II. Lazer Endüstrisinde Yaygın Olarak Kullanılan Optik Lens Türleri
Koruyucu Camlar:
1.Konum: Lazer kafasının alt kısmına, iç merceklerin kirlenmesini veya döküntülerden kaynaklanan hasarları önlemek için takılır.
2.Özellikler: Yüksek geçirgenlik, ısıya dayanıklılık ve kir tutmaz.
3.Yaygın malzemeler: Kuvars, erimiş silika.
1.Fonksiyon: Enerji yoğunluğunu artırmak için lazer ışınlarını küçük noktalara yoğunlaştırır, kesme, kaynak yapma, işaretleme vb. için kullanılır.
2.Yaygın odak uzaklıkları: 50mm, 100mm, vb.
3.Malzeme: Genellikle ZnSe (çinko selenit), 10,6 μm'de CO₂ lazerler için idealdir.
1.İşlev: Ayrık lazer ışınlarını, daha sonra odaklanmak üzere paralel ışığa dönüştürür.
2.Uygulamalar: Fiber lazerler ve lazer kafaları.
İşlev: Lazer ışın çapını artırırken sapma açısını azaltarak işleme kalitesini iyileştirir.
III. Optik Lens Malzemelerinin Karşılaştırılması
| Malzeme | özellikleri | Ortak Uygulamalar |
| Kuvars | Yüksek geçirgenlik, ısıya dayanıklı, korozyona dayanıklı | Koruyucu camlar, tarama aynaları |
| Erimiş Silika | Ultra düşük termal genleşme, yüksek saflık | Yüksek güçlü lazerler, ultra hızlı lazerler |
| K9 Cam | Düşük maliyetli, işlenmesi kolay, ancak ısıya dayanıklılığı zayıf | Genel görüntüleme lensleri, ölçüm ekipmanları |
| ZnSe (Çinko Selenür) | CO₂ lazerler için yüksek geçirgenlik (10,6 μm), kırılgan, toksik | CO2 lazer kesim, CO2 lazer markalama |
| Safir | Aşırı sertlik, çizilmeye karşı dayanıklı | Üst düzey pencereler, koruyucu kapaklar |
IV. Optik Lens Kaplamalarının Türleri
Optik lensler genellikle performansı artırmak için özel kaplamalara sahiptir:
1.Anti-Yansıma (AR) Kaplama: Yüzey yansımasını azaltır, ışık geçirgenliğini iyileştirir. Tek veya çok bantlı seçenekler mevcuttur.
2. Yüksek Yansıtıcı (HR) Kaplama: Belirli bir dalga boyu aralığındaki gelen ışığın neredeyse tamamını yansıtır.
3.Işın Bölücü Kaplama: Işığı belirli oranlara böler (örneğin; %50 yansıma + %50 geçirgenlik).
4.DLC (Elmas Benzeri Karbon) Kaplama: Çizilmeye ve korozyona dayanıklıdır, koruyucu lenslerde kullanılır.
V. Optik Merceklerin Uygulama Örnekleri
| Uygulama Senaryosu | Gerekli Lens Türleri |
|---|---|
| Lazer kesim makineleri | Odaklama mercekleri, koruyucu camlar, kolimatör mercekler |
| El tipi lazer kaynak makineleri | Odaklama mercekleri, koruyucu camlar |
| Lazer markalama makineleri | Işın genişleticiler, odaklama mercekleri, alan mercekleri |
| Tıbbi lazerler (örneğin dermatoloji) | Odaklama mercekleri, koruyucu camlar |
| Mikroskoplar, teleskoplar, kamera lensleri | Dışbükey/içbükey mercekler, küresel mercekler |
VI. Optik Lens Seçim Rehberi
1. Odak Uzaklığı Nasıl Seçilir?
Odak uzaklığı, bir merceğin lazer ışınlarını odaklama yeteneğini belirler ve nokta boyutunu ve işleme derinliğini etkiler.
| Odak Uzaklığı | Özellikler | Önerilen Uygulamalar |
|---|---|---|
| Kısa (50mm, 75mm) | Hızlı odaklama, küçük nokta boyutu, yüksek enerji yoğunluğu | İnce sac kesimi, hassas kaynak |
| Orta (100mm, 125mm) | Hız ve kesme derinliğini dengeler | Orta kalınlıktaki malzemeler |
| Uzun (150mm, 200mm) | Daha derin odaklanma, derin nüfuz için uygun | Kalın sac kesimi, derin kaynak |
Basit kural:
İnce malzemeler: Kısa odak uzaklığı.
Kalın malzemeler: Uzun odak uzaklığı.
2. Malzeme Nasıl Seçilir?
Lazer dalga boyunu ve güç yoğunluğunu göz önünde bulundurun:
| Özellikler | Önerilen Uygulamalar | ||
|---|---|---|---|
| Kuvars | 1064nm (fiber lazerler) | Isıya dayanıklı, orta maliyetli, yüksek hasar eşiği | Fiber lazer kesim/kaynak |
| Çinko | 10,6 μm (CO₂ lazerler) | Yüksek IR geçirgenliği, kırılgan | CO₂ lazer odaklama mercekleri |
| Safir | 1064nm ve görünür ışık | Aşırı sertlik, çizilmeye karşı dayanıklı | Üst düzey koruyucu pencereler |
| Erimiş Silika | 266nm/355nm (UV), 532nm (yeşil), 1064nm | Yüksek saflıkta, UV ışınlarına dayanıklı | UV lazer markalama, yeşil lazer işleme |
3. Lensler için Güç Gereksinimleri
Daha yüksek lazer gücü daha iyi ısı direnci ve lazer hasar eşikleri gerektirir.
| Lazer Güç Aralığı | Önerilen Lens Yapılandırması |
|---|---|
| 0–1500W | Kuvars koruyucu pencere + standart AR kaplamalı odaklama merceği |
| 1500W–3000W | Yüksek ısıya dayanıklı kuvars + yüksek güçlü odaklama lensi |
| 3000W'ın üstünde | Premium kuvars + HR/kirlenme önleyici kaplamalı lens |