Разработка лазерно-оптических систем технологических установок на основе теории…
9
Продольное увеличение лазерно-оптической системы определя-
ется соотношениями [3, 4]:
2
2
2
.
2
p
p
k
p
k
p
h
z
z
h
z
z
′
′
′
−
θ
⎛ ⎞ ⎛ ⎞
α =
=
= =
⎜ ⎟
⎜ ⎟
′θ
⎝ ⎠
⎝ ⎠
(3)
В рассматриваемом случае продольное увеличение дефокусирован-
ного коллиматора, рассчитанное по разным параметрам пучка, со-
ставляет
83,9,
87, 2,
91,8,
84, 7
p
k
p
h
z
z
θ
α = α = α = α =
.
Для случая, когда включены все модули лазера, при мощности
излучения 600 Вт проведены измерения после фокусирующего узла.
На рис. 2,
в
приведены результаты этих измерений и аппроксимиру-
ющая их гиперболическая зависимость. В результате обработки дан-
ных измерений определены все пространственные параметры пучка
на выходе фокусирующего узла:
0, 054
p
h
=′
мм, перетяжка пучка от-
носительно последней поверхности фокусирующего узла находится
на расстоянии 198,68 мм,
2 0, 095
θ =′
рад,
1,13
k
z
=′
мм,
2
7,5
M
=
,
2,57
BPP
=
мм·мрад.
В ходе измерений также исследовано влияние защитного стекла
на параметры выходного пучка. Полученные результаты позволяют
сделать вывод о незначительном влиянии защитного стекла на про-
странственные параметры и качество формируемого в рабочей зоне
лазерного пучка.
Результаты проведенных экспериментов позволяют сделать сле-
дующие выводы:
1) многомодовое излучение мощного волоконного лазера подчи-
няется теории лазерной оптики: его распространение в свободном
пространстве и преобразование оптической системой можно описы-
вать пространственными параметрами лазерного пучка — размером
перетяжки по уровню 86,5 % полного потока, конфокальным пара-
метром, положением перетяжки, угловой расходимостью;
2) значение параметра пучка
BPP
волоконного лазера, опреде-
ленное по результатам измерений, практически совпадает с его пас-
портным значением с погрешностью менее 10 %;
3) параметр пучка
BPP
на выходе фокусирующего узла немец-
кой оптической системы увеличивается в 1,3 раза;
4) для синтеза оптической системы возможно использование тео-
рии лазерной оптики.
Отметим, что эти выводы также следует из работы [10] других
авторов в этой же области.
Особенности и критерии разработки оптических систем в
рамках теории лазерной оптики.
Поскольку оптическая система
