利用液態(tài)鏡頭對(duì)3D激光加工的實(shí)現(xiàn)

       迄今為止，用于3D激光處理的穩(wěn)定的焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移受到機(jī)械手段的限制。在焦平面附近移動(dòng)激光聚焦光斑通常是通過(guò)沿光軸移動(dòng)透鏡來(lái)進(jìn)行的，導(dǎo)致激光發(fā)散角度發(fā)生變化，如圖1a所示。這一概念適用于前、后目標(biāo)掃描。缺點(diǎn)在于昂貴、敏感和大型組件以及復(fù)雜的控制接口。

       例如，用直線驅(qū)動(dòng)器或檢流計(jì)移動(dòng)凹透鏡。然而，這種轉(zhuǎn)移焦點(diǎn)的解決方案并不是解決問(wèn)題的方法。自然界本身使用的是一種不同的方法，是實(shí)用和詳盡的。例如，人眼通過(guò)晶狀體變形來(lái)適應(yīng)不同的焦距。電子可調(diào)鏡頭復(fù)制了人眼的功能。例如Optotune的EL系列。這種透鏡由形狀改變聚合物膜組成，通常一側(cè)被低色散光學(xué)液體包圍，另一側(cè)被空氣包圍，并包封在兩個(gè)AR涂層的BK7蓋玻片中。

       通過(guò)電磁致動(dòng)器改變液體側(cè)與空氣側(cè)的壓力差，可以改變聚合物膜的曲率半徑。通過(guò)增加光學(xué)流體的壓力，相應(yīng)于增加對(duì)可調(diào)諧透鏡的輸入電流，增加了聚合物膜的偏轉(zhuǎn)，從而降低了可調(diào)諧透鏡的焦距。

       集成可調(diào)透鏡的3D激光處理有望在控制架構(gòu)，處理速度（即響應(yīng)時(shí)間），設(shè)計(jì)緊湊性，成本和焦點(diǎn)移動(dòng)范圍方面有很大改進(jìn)。

具有集成可調(diào)透鏡焦點(diǎn)移位單元的光學(xué)系統(tǒng)的序貫光線跟蹤仿真

使用與可調(diào)透鏡集成的聚焦移動(dòng)單元在不銹鋼上燒蝕3D幾何形狀

消融輪廓

       從圖中可以看出， 階梯式幾何圖形清楚地表明了使用焦點(diǎn)偏移的優(yōu)點(diǎn)。如圖所示可以看到使用焦點(diǎn)移動(dòng)單元的明顯優(yōu)點(diǎn)，該焦點(diǎn)移位單元與更高的消融深度。

EL-10-42-OF電動(dòng)可調(diào)焦液態(tài)鏡頭

集成的光反饋系統(tǒng)的可重復(fù)性

       EL-10-42-OF系列鏡頭集成有光反饋系統(tǒng)，是Optotune生產(chǎn)的鏡頭中精準(zhǔn)度高的產(chǎn)品。該系列鏡頭的工作原理是基于一套完善的可變形鏡片技術(shù)?？赏ㄟ^(guò)施加電流來(lái)調(diào)節(jié)鏡片的曲度。因此，鏡頭可在數(shù)毫秒內(nèi)完成調(diào)焦。集成的光反饋系統(tǒng)可實(shí)時(shí)測(cè)量鏡頭的屈光度，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的閉回路控制。此外，溫度穩(wěn)定系統(tǒng)可使鏡頭的運(yùn)行溫度保持在小的范圍內(nèi)，進(jìn)一步提高鏡頭的穩(wěn)定性，使其在較大的環(huán)境溫度范圍內(nèi)也可保持高水平的可重復(fù)性。與EL-E-OF-A電子元件配合使用可確保佳的控制。

       Optotune EL-10-42-OF系列鏡頭具備高的光學(xué)性能、可重復(fù)性以及速度，是激光處理應(yīng)用的完美之選。

應(yīng)用領(lǐng)域：

激光打標(biāo)、激光清潔、激光微加工、激光微焊接、激光直接成型

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