Стр. 2 - А.Ф. Ширанков, П.А. Носов, А.Г. Григорьянц, Р.С. Третьяков - Разработка оптических головок технологических установок с мощными волоконными лазерами

54 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2012
М 2 лазерного пучка. Параметр М 2 применяется и для многомодовых
пучков, в этом случае его более правильно называть параметром мо-
дового состава и качества лазерного пучка.
В настоящее время в лазерных технологических установках для
выполнения большого числа задач по обработке материала исполь-
зуются мощные волоконные лазеры. При разработке ЛОС необходи-
мо учитывать особенности лазерных пучков этих лазеров: многомо-
довое излучение за счет сложного характера взаимодействия различ-
ных мод внутри транспортировочного волокна, высокую мощность
излучения (единицы и десятки киловатт), а также поглощение и от-
ражение излучения в оптической системе лазерной головки (ЛГ).
Кроме того, не редки случаи, когда отраженное от поверхностей оп-
тической системы излучение попадает обратно во входной торец во-
локонного жгута и нарушает нормальную работу волоконного лазера.
Поэтому при проектировании ЛГ необходимо рассчитать значение
отраженного от поверхностей оптической системы излучения. Сле-
довательно, при разработке ЛГ мощных волоконных лазеров прежде
всего необходимо определить пространственное распределение
плотности мощности многомодового лазерного пучка на выходе во-
локна и выяснить применимость теории лазерной оптики для описа-
ния распространения такого пучка в свободном пространстве. Кроме
того, необходимо определить правомерность использования законов
преобразования лазерного пучка через оптическую систему для тако-
го излучения волоконного лазера.
Для решения этих вопросов была разработана методика измере-
ния пространственного распределения пучка мощного волоконного
лазера на разных участках оптической головки. При проведении экс-
периментов использовали оборудование лаборатории ООО «Москов-
ский центр лазерных технологий». Объектом исследования являлось
лазерное излучение многомодульного иттербиевого волоконного ла-
зера ЛС-4-К с длиной волны излучения 1, 07 λ= мкм. Измерялось
пространственное распределение плотности мощности излучения
вдоль оси пучка на выходе из транспортирующего волокна и после
его прохождения через оптические элементы ЛГ.
В лазере предусмотрен оптический каплер для замены одного
транспортирующего волокна на другое с разными диаметрами внут-
ренней жилы: 50 и 100 мкм.
В качестве оптических элементов использовали следующие си-
стемы с просветлением на 1064 нм:
– коллимирующий узел фирмы Precitec COL CO 30C F125 (фо-
кусное расстояние 125 f ′ = мм) с двухлинзовым объективом;