Линзы для лазеров

Функцию фокусировки энергии лазерного луча в пятно небольшого размера для осуществления операций резки и сварки выполняет фокусирующая линза. Фокусирующая линза лазерного станка имеет больше параметров, чем защитное стекло, по которым её необходимо специфицировать: форма, диаметр, толщина по центру, фокусное расстояние.

Как правило, в качестве фокусирующей линзы в лазерной головке применяется плоско-выпуклая линза из плавленого кварца с нанесением просветляющего покрытия. Однако, у некоторых производителей в блок фокусатора входят 2 линзы: двояковыпуклая и менисковая.

Технические характеристики

• Диаметр 5-150 мм
• Допуск на диаметр ± 0.1 мм
• Допуск на толщину ± 0.1 мм
• Допуск на фокусное расстояние ±2%
• Класс чистоты поверхности III
• Световой диаметр >95%
• Разнотолщинность по краю ≤0.05 мм
• Точность центрирования 0.05 мм
• Покрытие Диэлектрическое, просветляющее на диапазоне 300-2000 нм:однополосное/двухполосное/широкополосное

Функцию фокусировки энергии лазерного луча в пятно небольшого размера для осуществления операций резки и сварки выполняет фокусирующая линза. Фокусирующая линза лазерного станка имеет больше параметров, чем защитное стекло, по которым её необходимо специфицировать: форма, диаметр, толщина по центру, фокусное расстояние. Как правило, в качестве фокусирующей линзы в лазерной головке применяется плоско-выпуклая линза из плавленого кварца с нанесением просветляющего покрытия. Однако, у некоторых производителей в блок фокусатора входят 2 линзы: двояковыпуклая и менисковая.

Помимо фокусирующей линзы, в лазерной головке есть линзы коллимационные линзы. Для уменьшения расходимости лазерного пучка перед лазерной головкой располагается блок коллиматора. Коллимационный блок – это оптическая система, состоящая из двух и более линз различной формы, расположенных на определенном расстоянии друг от друга в охлаждаемом корпусе. Он отвечает за то, как быстро луч расширяется в зоне за перетяжкой (зоне резания/сваривания).

На производстве в Германии выпускаются наиболее используемые плоско-выпуклые линзы диаметрами 25 и 38 мм с различными фокусными расстояниями. Они совместимы со станками российского производства: Unimach, IPG Photonics, ВНИТЭП, а также с оборудованием зарубежного производства: TRUMPF, Precitec и др. Кроме того, выпускаются линзы блока коллиматора диаметрами 25.4 мм, 28 мм, 30 мм, 37 мм. 

Производственные процессы механической обработки кварца и нанесения просветляющих покрытий отработаны и позволяют добиться стабильного качества и продолжительного срока службы изделий. В процессе производства каждая партия проходит 3 этапа контроля качества: контроль качества сырья, контроль качества полировки поверхностей и контроль качества покрытия.

Для производства линз мы используем только особо чистый плавленый кварц Corning 7980. Для уменьшения остаточного отражения на серийные изделия наносится просветляющее покрытие на диапазон длин волн 900-1100 нм с коэффициентом остаточного отражения менее 0,2%.

Наименование	Диаметр	Фокусное расстояние	Толщина
Линзы фокусатора ОЛТ.7728.0125	28 мм	125 мм	4.5/5.0 мм
Линза фокусирующая ОЛТ.725.0100	25 мм	100 мм	3.2 мм
Линза фокусирующая ОЛТ.725.0150	25 мм	150 мм	3.2 мм
Линза фокусирующая ОЛТ.725.0200	25 мм	200 мм	3.2 мм
Линзы фокусатора ОЛТ.00730.0125	30 мм	125 мм	6.0/7.5 мм
Линза фокусирующая ОЛТ.738.0150	38 мм	150 мм	6 мм
Линзы фокусатора ОЛТ.7730.0150	30 мм	150 мм	6.0/7.5 мм
Линза фокусирующая ОЛТ.738.0200	38 мм	200 мм	6 мм
Линза фокусирующая ОЛТ.738.0250	38 мм	250 мм	6 мм
Линза фокусирующая ОЛТ.738.0300	38 мм	300 мм	6 мм
Линза фокусирующая ОЛТ.742.080	42 мм	80 мм	9.5 мм
Линза фокусирующая ОЛТ.742.0100	42 мм	100 мм	8.5 мм
Линза фокусирующая ОЛТ.742.0120	42 мм	120 мм	8.5 мм
Линза фокусирующая ОЛТ.742.0150	42 мм	150 мм	8 мм
Линза фокусирующая ОЛТ.750.080	50 мм	80 мм	11.8 мм
Линза фокусирующая ОЛТ.750.0120	50 мм	120 мм	9 мм
Линза фокусирующая ОЛТ.750.150	50 мм	150 мм	7.7 мм

Фокусирующая линза является критически важным компонентом любого лазерного станка, что означает повышенные требования к качеству изготовления элемента. В этом разделе сайта нашей компании представлены наиболее востребованные на отечественном рынке разновидности оптических изделий этого типа.

Линзы фокусирующего типа
Фокусирующая линза для лазерного станка представляет собой оптический элемент, предназначенный для направления и концентрации лазерного излучения в заданной точке, благодаря чему осуществляется основная работа установки (резка, сварка, сверление и пр.). В большинстве случаев речь идёт о плоско-выпуклом изделии из очищенного кварца. Некоторые модели оборудования включают в себя фокусирующий блок из двух оптических изделий. Линза для лазера подбирается исходя из особенностей функционирования оборудования при учёте ряда важных параметров: форма, диаметр, толщина по центру.

Одной из наиболее важных характеристик изделия является фокусное расстояние, определяющее функциональные возможности линзы. От этого значения зависит диметр фокусируемого пятна излучения, а также глубина фокуса, влияющая на глубину эффективного реза/гравировки. Иными словами, от фокусного расстояния линзы будет зависеть максимальная толщина обрабатываемого материала.

Линзы для коллимационных модулей

Ещё одной разновидностью оптических элементов лазерного оборудования является линза, устанавливаемая в коллиматор. Этот модуль является одним из элементов системы транспортировки излучения от источника, до места обработки материала, который обеспечивает сохранения оптимального для работы оборудования диаметра расхождения луча. Структурно коллиматор представляет собой систему линз, установленных внутри единого охлаждаемого корпуса.

Наша компания осуществляет серийное производство линз различных типов для оптического оборудования:

• плоско-выпуклые линзы наиболее распространённых диметров 25 и 38 мм, при изменяемой длине фокусного расстояния;
• линзы для установки в коллиматор с диметрами 25.4, 28, 30 и 37 мм.

Расположенные в Германии производственные мощности позволяют создавать изделия с высокой степенью соответствия заданным значениями. Каждая фокусирующая линза проходит строгий контроль качества и в зависимости от типа изготовления может быть установлена в оптическое оборудование лучших мировых производителей (Unimach, IPG Photonics, Precitech и др.).

Материалы и технологии

При производстве линз для лазеров важно обеспечить условия, при которых оптический элемент будет строго соответствовать необходимым параметрам. Это требует применения качественных материалов и тщательного соблюдения технологических аспектов изготовления.

По совокупности характеристик одним из лучших материалов для линз является высокоочищенный синтетический диоксид кремния (кварц), получаемый методом пламенного гидролиза. Некристаллическая структура материала обеспечивает ему великолепную светопропускающую способность, наиболее выраженную в ультрафиолетовой части спектра. В совокупности с низким коэффициентом теплового расширения такой набор свойств делает эту разновидность кварца крайне востребованной при производстве линз и другой оптики для лазеров.

В целях улучшения характеристик изделия, на все типы линз наносится специальное покрытие, обеспечивающее снижение количества остаточных отражений до 0.2%. Исходя из рабочих параметров оборудования, наносимое на серийный оптический элемент просветление способно обеспечить работу в диапазоне длины волны лазера 900-100 нм. При этом в зависимости от модели станка и сферы применения, покрытие может выполняться в один, два или более слоёв, что даёт свободу для индивидуального подбора свойств этого типа компонентов.

Преимущества сотрудничества

Среди значимых преимуществ приобретения линз для волоконных и YAG лазеров можно выделить ряд важных фактов:

• перед попаданием на склад продукция проходит три степени проверки качества, каждая из которых производится на разном этапе изготовления – проверка качества исходных материалов, соответствие изделия нужным значениям и контроль качества нанесённого покрытия.
• использование современного оборудования и соблюдение технологических условий производственного процесса обеспечивает высокую степень стандартизации продукции.
• каждый оптический элемент производится с полной совместимостью с конкретным типом лазерных станков, что упрощает установку и настройку компонента в систему.
• если необходимая деталь не выпускается серийно, то специалисты компании предлагают индивидуальное изготовление элемента по предоставленной спецификации.