ข่าว

ในโลกของออปติกและเลเซอร์ ความแม่นยำคือสิ่งสำคัญที่สุด ไม่ว่าคุณจะทำงานด้านการผลิตเชิงอุตสาหกรรม การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ หรือการประยุกต์ใช้เลเซอร์ทางการแพทย์ คุณภาพและขนาดของลำแสงสามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพการทำงาน นั่นคือจุดที่ตัวขยายลำแสงมีบทบาทสำคัญ แต่ทำอย่างไรตัวขยายลำแสงงาน, อย่างแน่นอน?

หากคุณเคยสงสัยเกี่ยวกับหลักวิทยาศาสตร์เบื้องหลังเครื่องมือออปติกส์ขนาดกะทัดรัดแต่ทรงพลังเหล่านี้ คู่มือนี้จะอธิบายให้คุณเข้าใจอย่างง่ายที่สุด

Beam Expander คืออะไร?

มาเริ่มกันที่พื้นฐานกันก่อน ตัวขยายลำแสง (Beam Expander) คืออุปกรณ์ออปติคัลที่ออกแบบมาเพื่อเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของลำแสงเลเซอร์โดยไม่เปลี่ยนทิศทางการกระจายตัวของลำแสง กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ มันจะยืดลำแสงออกโดยยังคงทิศทางและคุณสมบัติของลำแสงไว้

ตัวขยายลำแสงมักใช้ในระบบเลเซอร์เพื่อปรับปรุงการปรับลำแสง ลดการแยกลำแสง หรือเตรียมลำแสงสำหรับการโฟกัสที่ขนาดจุดที่เล็กลง ตัวขยายลำแสงเป็นส่วนสำคัญของระบบที่ต้องการความแม่นยำสูงในระยะไกล เช่น เครื่องตัดเลเซอร์หรือระบบสื่อสารด้วยแสง

หลักการสำคัญ: เครื่องขยายลำแสงทำงานอย่างไร

ดังนั้น,ตัวขยายลำแสงทำงานอย่างไรในทางปฏิบัติ?

ตัวขยายลำแสงส่วนใหญ่ใช้เลนส์สองชนิดร่วมกัน ได้แก่ เลนส์เว้าและเลนส์นูน การจัดวางแบบนี้เรียกว่าเคปเลเรียนหรือกาลิลีการกำหนดค่าขึ้นอยู่กับประเภทเลนส์และระยะห่าง

• ในการออกแบบแบบกาลิเลโอเลนส์เนกาทีฟ (เว้า) ตามด้วยเลนส์บวก (นูน) การออกแบบนี้มีขนาดกะทัดรัดและตัดจุดโฟกัสภายในออก ทำให้เหมาะสำหรับเลเซอร์กำลังสูง

• ในการออกแบบเคปเลเรียนมีการใช้เลนส์บวกสองอัน การกำหนดค่านี้ให้กำลังขยายที่สูงขึ้น และมักใช้เมื่อจำเป็นต้องมีการโฟกัสภายใน เช่น ในระบบการวัดหรือระบบถ่ายภาพบางระบบ

เมื่อลำแสงเลเซอร์ผ่านเลนส์เหล่านี้ เส้นผ่านศูนย์กลางของลำแสงจะขยายขึ้นตามอัตราส่วนของความยาวโฟกัสของเลนส์ ตัวอย่างเช่น ตัวขยายลำแสง 10 เท่าจะเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของลำแสงเป็นสิบเท่า

ความเข้าใจตัวขยายลำแสงทำงานอย่างไรช่วยให้เข้าใจอย่างลึกซึ้งว่าเหตุใดจึงมีความสำคัญมากในการรักษาคุณภาพลำแสงในระยะไกลหรือการปรับโฟกัสอย่างละเอียดในแอปพลิเคชันที่ละเอียดอ่อน

เหตุใดจึงต้องใช้เครื่องขยายลำแสง?

ตอนนี้คุณมีความเข้าใจพื้นฐานแล้วตัวขยายลำแสงทำงานอย่างไรมาดูกันว่าทำไมถึงใช้สิ่งนี้ในตอนแรก:

-ความแม่นยำในการโฟกัสที่ได้รับการปรับปรุง:ลำแสงที่ขยายออกช่วยให้จุดโฟกัสมีขนาดเล็กลง ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับงานตัด แกะสลัก หรือเชื่อมที่ละเอียด

-การกระจายลำแสงลดลง:ตัวขยายลำแสงช่วยรักษาลำแสงให้มีความแคบลงในระยะไกล ซึ่งมีความจำเป็นสำหรับการใช้งาน เช่น การทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์หรือการวัดระยะไกล

-การจำกัดขอบเขตที่ได้รับการปรับปรุง:ลำแสงแบบขนานจะคงรูปร่างไว้ได้ในระยะทางไกล ซึ่งถือเป็นสิ่งสำคัญในแอปพลิเคชัน เช่น การจัดตำแหน่งแสงและการรบกวนสัญญาณ

-การรวมระบบ:ตัวขยายลำแสงมักจะปรับได้หรือคงที่ ทำให้สามารถรวมเข้ากับระบบออปติกขนาดใหญ่ได้ง่ายตามความต้องการเฉพาะของโครงการ

การเลือกเครื่องขยายลำแสงที่เหมาะสม

การเลือกเครื่องขยายลำแสงที่เหมาะสมต้องอาศัยความเข้าใจที่ชัดเจนเกี่ยวกับความยาวคลื่นของเลเซอร์ ขนาดลำแสงที่ต้องการ และวัตถุประสงค์การใช้งาน ตัวอย่างเช่น เลเซอร์ UV อาจต้องใช้การเคลือบและวัสดุที่แตกต่างจากเลเซอร์อินฟราเรด แบบจำลองที่ปรับได้ให้ความยืดหยุ่น ในขณะที่แบบจำลองคงที่ให้ความเสถียรและความเรียบง่าย

เมื่อประเมินตัวเลือกของคุณ โปรดพิจารณาสิ่งต่อไปนี้:

• อัตราส่วนการขยายที่ต้องการ

• วัสดุเลนส์เข้ากันได้กับแหล่งกำเนิดเลเซอร์ของคุณ

• การออกแบบและความสามารถในการปรับแต่งการติดตั้งแบบกลไก

• เกณฑ์ความเสียหายสำหรับแอปพลิเคชั่นกำลังสูง

การรู้ตัวขยายลำแสงทำงานอย่างไรจะช่วยให้คุณตัดสินใจได้ดีขึ้นเมื่อเลือกเครื่องมือที่เหมาะสมสำหรับระบบของคุณ

ความคิดสุดท้าย

ตัวขยายลำแสงอาจดูเหมือนเป็นส่วนประกอบเล็กๆ ในการติดตั้งเลเซอร์ที่ซับซ้อน แต่บทบาทสำคัญของมันนั้นสำคัญอย่างยิ่ง ตัวขยายลำแสงส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพ ประสิทธิภาพ และความแม่นยำของลำแสง จึงเป็นสิ่งจำเป็นในระบบออปติคัลประสิทธิภาพสูง

พร้อมที่จะยกระดับระบบเลเซอร์ของคุณไปอีกระดับหรือยัง?คาร์แมน ฮาสนำเสนอความเชี่ยวชาญและโซลูชันที่จะช่วยคุณค้นหาตัวขยายลำแสงที่เหมาะสมกับความต้องการเฉพาะของคุณ ติดต่อเราวันนี้เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีที่เราสามารถสนับสนุนการใช้งานด้านออปติกของคุณได้