이봐! 레이저 가공 산업의 공급 업체로서 저는 매일 레이저 빔을 다루고 있습니다. 고객으로부터 얻는 가장 일반적인 질문 중 하나는 "레이저 빔 품질을 어떻게 측정합니까?"입니다. 글쎄,이 블로그 게시물에서, 나는 당신을 위해 그것을 세분화하고 레이저 빔 품질을 평가하는 실용적인 방법을 공유 할 것입니다.
우선, 레이저 빔 품질을 측정하는 것이 왜 그렇게 중요합니까? 레이저 빔의 품질은 다양한 응용 분야에서 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 절단, 용접 또는 조각에 레이저를 사용하든 고품질 빔은 더 나은 정밀도, 효율 및 전체 결과를 보장합니다. 품질이 좋지 않은 빔은 고르지 않은 컷, 약한 용접 및 시간과 비용이 드는 기타 문제로 이어질 수 있습니다.
몇 가지 기본 개념부터 시작하겠습니다. 레이저 빔 품질에 대해 이야기 할 때, 우리는 주로 빔 전파와 빔 강도 분포의 두 가지 주요 측면을 언급하고 있습니다.
빔 전파
빔 전파는 레이저 빔이 우주를 통해 이동할 때 어떻게 퍼지는지를 설명합니다. 빔 전파를 측정하는 데 사용되는 가장 일반적인 매개 변수는 빔 발산입니다. 빔 발산은 레이저 빔이 레이저 소스에서 멀어지면서 팽창하는 각도입니다. 더 낮은 빔 발산은 빔이 더 먼 거리에 더 집중되어 있음을 의미하며, 이는 일반적으로 긴 범위의 응용에 바람직합니다.
빔 발산을 측정하기 위해 일반적으로 빔 프로파일러를 사용합니다. 빔 프로파일 러는 소스와 다른 거리에서 레이저 빔의 강도 프로파일을 캡처하는 장치입니다. 이 프로파일을 분석하여 빔 발산 각도를 계산할 수 있습니다. CCD 기반 프로파일 러 및 나이프 에지 프로필러와 같은 여러 유형의 빔 프로파일 러가 있습니다. 각 유형에는 고유 한 장점과 한계가 있으며 선택은 응용 프로그램의 특정 요구 사항에 따라 다릅니다.
빔 전파의 또 다른 중요한 측면은 빔 허리입니다. 빔 허리는 레이저 빔이 가장 작은 지점입니다. 빔 허리의 위치와 크기를 측정하는 것은 빔이 다른 광학 시스템에서 어떻게 작동하는지 이해하는 데 중요합니다. Traveling -Lens 방법과 같은 기술을 사용하여 빔 허리를 결정할 수 있습니다. 이 방법에서는 빔 경로를 따라 렌즈를 움직이고 다른 위치에서 빔 직경을 측정합니다. 이러한 측정을 분석하여 빔 허리의 위치와 크기를 계산할 수 있습니다.
빔 강도 분포
빔 강도 분포는 레이저 빔의 전력이 교차 섹션에 어떻게 분포되는지를 나타냅니다. 일관된 처리 결과를 보장하기 때문에 균일 한 강도 분포가 많은 응용 분포에 선호됩니다. 빔 강도 분포를 설명하는 가장 일반적인 방법은 m² 계수를 통한 것입니다.
m² 계수는 레이저 빔이 이상적인 가우스 빔과 얼마나 유사한지를 측정 한 것입니다. 이상적인 가우스 빔은 완벽하게 부드럽고 대칭 강도 분포를 가지고 있습니다. 이상적인 가우스 빔의 m² 계수는 1입니다. 실제 레이저 빔의 경우 m² 계수는 항상 1보다 큽니다. m² 계수가 낮 으면 이상적인 가우스 분포에 더 가까운 빔을 나타냅니다. 이는 빔 품질이 향상됩니다.
m² 계수를 측정하려면 빔 발산 측정과 비교하여보다 복잡한 설정이 필요합니다. 우리는 일반적으로 빔 프로파일 링 및 전파 측정의 조합을 사용합니다. 소스의 여러 거리에서 빔 직경을 측정하고 적절한 수학적 모델을 사용하여 데이터를 분석함으로써 m² 계수를 계산할 수 있습니다.
이제 레이저 빔 품질을 측정하는 데 도움이되는 몇 가지 도구와 장비에 대해 이야기 해 봅시다.
레이저 빔 품질을 측정하기위한 도구 및 장비
앞에서 언급했듯이 빔 프로파일 러는 반드시 레이저 빔 품질을 측정하기위한 도구가 있어야합니다. 빔 프로파일러를 선택할 때는 레이저의 파장 범위, 빔 직경 및 필요한 측정 정확도와 같은 요소를 고려해야합니다.
빔 프로파일 러 외에도 정확한 측정을 보장하기 위해 정밀 광학 성분을 사용합니다. 예를 들어,00 등급을 가진 화강암 표면 플레이트광학 성분을 장착하기위한 안정적이고 평평한 표면을 제공합니다. 이는 측정 과정에서 진동 및 오정렬로 인한 오류를 최소화하는 데 도움이됩니다.
레일과 나사가있는 화강암 어셈블리또 다른 유용한 구성 요소입니다. 이를 통해 빔 경로를 따라 광학 요소를 정확하게 배치 할 수 있으며, 이는 정확한 빔 프로파일 링 및 전파 측정에 필수적입니다.
그리고 잊지 마십시오화강암 기계 성분. 이 구성 요소는 높은 정밀성과 안정성으로 알려져 있으며, 이는 측정 설정의 정확도를 유지하는 데 중요합니다.
레이저 빔 품질을 측정하기위한 실용적인 팁
레이저 빔 품질을 측정 할 때는 정확하고 신뢰할 수있는 결과를 보장하기 위해 몇 가지 모범 사례를 따라야합니다.
먼저 측정 설정이 올바르게 정렬되어 있는지 확인하십시오. 작은 오정렬조차도 측정 정확도에 크게 영향을 줄 수 있습니다. 모든 광학 구성 요소가 올바르게 배치되어 있는지 확인하기 위해 정렬 레이저 및 자동 콜리 리메이터와 같은 정렬 도구를 사용하십시오.
둘째, 여러 가지 측정을 수행하십시오. 레이저 빔은 온도, 습도 및 기계적 진동과 같은 다양한 요인의 영향을받을 수 있습니다. 다른 시간과 다른 조건에서 여러 측정을 통해 빔 품질을보다 정확하게 얻을 수 있습니다.
마지막으로 측정 장비를 깨끗하고 잘 유지하십시오. 광학 성분의 먼지와 잔해는 빔 프로파일을 왜곡하고 부정확 한 측정을 초래할 수 있습니다. 적절한 세척 용액 및 기술을 사용하여 렌즈, 거울 및 기타 광학 요소를 정기적으로 청소하십시오.
결론
레이저 빔 품질을 측정하는 것은 레이저 처리 산업에서 복잡하지만 필수적인 작업입니다. 빔 발산, 빔 허리 및 m² 계수와 같은 주요 매개 변수를 이해하고 올바른 도구와 기술을 사용하여 레이저가 최선을 다하고 있는지 확인할 수 있습니다.
레이저 가공 장비 시장에 있거나 레이저 빔 품질을 측정하는 데 도움이 필요한 경우 주저하지 마십시오. 우리는 당신의 레이저 처리 요구에 대한 최고의 솔루션과 지원을 제공하기 위해 왔습니다. 소규모 스케일 워크숍이든 대규모 규모의 제조 공장이든, 우리는 귀하의 요구 사항을 충족 할 수있는 전문 지식과 리소스를 갖추고 있습니다. 대화를 시작하고 레이저 처리 작업을 개선하기 위해 함께 일할 수있는 방법을 살펴 보겠습니다.
참조
- Siegman, AE (1990). 레이저. 대학 과학 서적.
- Saleh, Bea, & Teich, MC (2007). 광자의 기초. 와일리.