లేజర్ ప్రాసెసింగ్ ఆప్టికల్ సిస్టమ్ పరిష్కారం

లేజర్ ప్రాసెసింగ్ ఆప్టికల్ సిస్టమ్ పరిష్కారం
నిర్ణయంలేజర్ ప్రాసెసింగ్ఆప్టికల్ సిస్టమ్ పరిష్కారం నిర్దిష్ట అప్లికేషన్ దృశ్యంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. విభిన్న దృశ్యాలు ఆప్టికల్ సిస్టమ్ కోసం విభిన్న పరిష్కారాలకు దారితీస్తాయి. నిర్దిష్ట అప్లికేషన్ల కోసం ప్రత్యేక విశ్లేషణ అవసరం. ఆప్టికల్ సిస్టమ్ పటం 1లో చూపబడింది:

ఆలోచనా మార్గం: నిర్దిష్ట ప్రక్రియ లక్ష్యాలు –లేజర్లక్షణాలు – ఆప్టికల్ సిస్టమ్ స్కీమ్ రూపకల్పన – తుది లక్ష్య సాధన. కిందివి అనేక విభిన్న అనువర్తన రంగాలు:
1. సూక్ష్మ-ప్రాసెసింగ్ రంగం (మార్కింగ్, ఎచింగ్, డ్రిల్లింగ్, ఖచ్చితమైన కటింగ్, మొదలైనవి) సూక్ష్మ-ప్రాసెసింగ్ రంగంలోని సాధారణ విలక్షణమైన ప్రక్రియలు లోహాలు, సిరామిక్స్ మరియు గాజు వంటి పదార్థాలపై చేసే సూక్ష్మ-మెట్రిక్ ప్రాసెసింగ్. ఉదాహరణకు మొబైల్ ఫోన్‌ల కోసం లోగో మార్కింగ్, వైద్య స్టెంట్లు, గ్యాస్ ఫ్యూయల్ ఇంజెక్షన్ నాజిల్‌ల కోసం సూక్ష్మ రంధ్రాలు మొదలైనవి. ప్రాసెసింగ్ ప్రక్రియలో ప్రధాన అవసరం ఏమిటంటే: మొదటిది, ఇది అత్యంత చిన్న కేంద్రీకృత కాంతి మచ్చలు, అత్యంత అధిక శక్తి సాంద్రత మరియు అతి చిన్న ఉష్ణ ప్రభావ మండలం మొదలైనవాటిని తప్పనిసరిగా కలిగి ఉండాలి. పైన పేర్కొన్న అనువర్తనాలు మరియు అవసరాల కోసం, ఎంపిక మరియు రూపకల్పనలేజర్ కాంతి మూలాలుమరియు ఇతర అంశాలు నిర్వహించబడతాయి.
ఎ. లేజర్ ఎంపిక: ప్రాధాన్యతనిచ్చే అతినీలలోహిత/ఆకుపచ్చ సాలిడ్ లేజర్ (నానోసెకండ్) లేదా అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్ (పికోసెకండ్, ఫెమ్టోసెకండ్)ను ఎంచుకోవడానికి ప్రధానంగా రెండు కారణాలున్నాయి. ఒకటి, తరంగదైర్ఘ్యం కేంద్రీకృత కాంతి బిందువుకు అనుపాతంలో ఉంటుంది, మరియు సాధారణంగా తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యాన్ని ఎంచుకుంటారు. రెండవది, పికోసెకండ్/ఫెమ్టోసెకండ్ పల్స్‌లు "కోల్డ్ ప్రాసెసింగ్" లక్షణాన్ని కలిగి ఉంటాయి, మరియు ఉష్ణ వ్యాప్తికి ముందే శక్తి ప్రాసెసింగ్ పూర్తవుతుంది, తద్వారా కోల్డ్ ప్రాసెసింగ్ సాధించబడుతుంది. సాధారణంగా, స్పేషియల్ లైట్ అవుట్‌పుట్ ఉన్న లేజర్ కాంతి మూలాన్ని ఎంచుకుంటారు, దీని బీమ్ క్వాలిటీ ఫ్యాక్టర్ M2 సాధారణంగా 1.1 కంటే తక్కువగా ఉండి, ఉన్నతమైన బీమ్ నాణ్యతను కలిగి ఉంటుంది.
బి. బీమ్ విస్తరణ వ్యవస్థ మరియు సమాంతరీకరణ వ్యవస్థ సాధారణంగా వేరియబుల్ మాగ్నిఫికేషన్ బీమ్ విస్తరణ కటకాలను (2X – 5X) ఉపయోగిస్తాయి, బీమ్ వ్యాసాన్ని సాధ్యమైనంత వరకు పెంచడానికి ప్రయత్నిస్తాయి. బీమ్ వ్యాసం కేంద్రీకృత కాంతి బిందువుకు విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది మరియు సాధారణంగా గెలీలియన్ బీమ్ విస్తరణ నిర్మాణం ఉపయోగించబడుతుంది.
సి. ఫోకసింగ్ సిస్టమ్ సాధారణంగా అధిక-పనితీరు గల F-థీటా లెన్స్‌లను (స్కానింగ్ కోసం) లేదా టెలిసెంట్రిక్ ఫోకసింగ్ లెన్స్‌లను ఉపయోగిస్తుంది. ఫోకల్ లెంగ్త్ అనేది ఫోకస్ చేయబడిన కాంతి బిందువుకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది, మరియు సాధారణంగా తక్కువ ఫోకల్ ఫీల్డ్ లెన్స్‌లు (ఉదాహరణకు f = 50mm, 100mm) ఉపయోగించబడతాయి. పటం 1లో చూపిన విధంగా: సాధారణంగా, ఫీల్డ్ లెన్స్ బహుళ-మూలకాల లెన్స్ సమూహాన్ని (లెన్స్‌ల సంఖ్య ≥ 3) ఉపయోగిస్తుంది, ఇది పెద్ద వీక్షణ క్షేత్రం, పెద్ద అపర్చర్ మరియు తక్కువ అబెర్రేషన్ సూచికలను సాధించగలదు. ఇక్కడ ఉన్న ఆప్టికల్ లెన్స్‌లన్నీ లేజర్ యొక్క డ్యామేజ్ థ్రెషోల్డ్‌ను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.
d. కోయాక్సియల్ మానిటరింగ్ ఆప్టికల్ సిస్టమ్: ఈ ఆప్టికల్ సిస్టమ్‌లో, ప్రాసెసింగ్ ప్రక్రియ యొక్క కచ్చితమైన పొజిషనింగ్ మరియు రియల్-టైమ్ పర్యవేక్షణ కోసం సాధారణంగా ఒక కోయాక్సియల్ విజన్ (CMOS) సిస్టమ్‌ను అనుసంధానిస్తారు.
2. స్థూల-పదార్థాల ప్రాసెసింగ్. స్థూల-పదార్థాల ప్రాసెసింగ్ యొక్క సాధారణ అనువర్తన దృశ్యాలలో ఆటోమోటివ్ షీట్ పదార్థాలను కత్తిరించడం, ఓడ బాడీ స్టీల్ ప్లేట్లను వెల్డింగ్ చేయడం మరియు బ్యాటరీ హౌసింగ్ షెల్స్‌ను వెల్డింగ్ చేయడం వంటివి ఉన్నాయి. ఈ ప్రక్రియలకు అధిక శక్తి, అధిక చొచ్చుకుపోయే సామర్థ్యం, ​​అధిక సామర్థ్యం మరియు ప్రాసెసింగ్ స్థిరత్వం అవసరం.
3. లేజర్ యాడిటివ్ మాన్యుఫ్యాక్చరింగ్ (3D ప్రింటింగ్) మరియు క్లాడింగ్ అప్లికేషన్లలో సాధారణంగా ఈ క్రింది ప్రక్రియలు ఉంటాయి: ఏరోస్పేస్ సంక్లిష్ట లోహ ముద్రణ, ఇంజిన్ బ్లేడ్ మరమ్మత్తు, మొదలైనవి.
ప్రధాన భాగాల ఎంపిక ఈ క్రింది విధంగా ఉంది:
ఎ. లేజర్ ఎంపిక: సాధారణంగా,అధిక శక్తి ఫైబర్ లేజర్లుసాధారణంగా 500W కంటే ఎక్కువ శక్తితో ఎంపిక చేయబడతాయి.
బి. బీమ్ షేపింగ్: ఈ ఆప్టికల్ సిస్టమ్ ఫ్లాట్-టాప్ కాంతిని వెలువరించాలి, కాబట్టి బీమ్ షేపింగ్ అనేది ప్రధాన సాంకేతికత, మరియు దీనిని డిఫ్రాక్టివ్ ఆప్టికల్ ఎలిమెంట్లను ఉపయోగించి సాధించవచ్చు.
సి. ఫోకసింగ్ వ్యవస్థ: 3D ప్రింటింగ్ రంగంలో అద్దాలు మరియు డైనమిక్ ఫోకసింగ్ అనేవి ప్రాథమిక అవసరాలు. అదే సమయంలో, అంచు మరియు కేంద్ర ప్రాసెసింగ్‌లో స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి స్కానింగ్ లెన్స్ ఆబ్జెక్ట్-సైడ్ టెలిసెంట్రిక్ డిజైన్‌ను ఉపయోగించాల్సి ఉంటుంది.