Оптические системы лазеров

Оптические системы лазеров всех типов служат для визуальной наводки и передачи излучения к месту обработки, регулирования его характеристик, а также контроля за ходом работы. При работе лазера его луч перемещается относительно объекта обработки или объект обработки перемещается относительно луча. Движение луча относительно объекта обработки обеспечивается системой подвижных зеркал, которые вместе с объективами перемещаются по взаимно-перпендикулярным осям, что создает необходимую траекторию обработки.

Для движения луча по небольшому полю изменяют угол наклона зеркал, вращая их вокруг взаимно-перпендикулярных осей. Кроме того, лазерный луч может двигаться по круговой траектории, для чего необходимо вращать вокруг его оси оптическую систему, состоящую из зеркала и объектива. Лазерный луч можно также отклонять от оптической оси объектива с помощью вращающегося клина.

Движение объекта обработки относительно лазерного луча обеспечивается перемещением координатного стола лазерной установки. Для повышения точности обработки применяют диафрагмы, резко уменьшающие зоны воздействия излучения. Изменяя конфигурацию отверстия диафрагмы, можно вырезать соответствующие отверстия в обрабатываемых изделиях. Размеры и форма получаемых с помощью лазера отверстий существенно зависят от теплопроводности и температуры плавления обрабатываемых материалов. Чем ниже подводимая энергия лазерного излучения и короче время его воздействия, тем меньше искажается форма создаваемых отверстий. Сменные светофильтры, имеющие различные коэффициенты поглощения, а также затворы и модуляторы позволяют регулировать параметры излучения.

Плотность мощности лазерных излучений не должна превышать оптимальных значений, так как в ином случае оптические детали лазеров могут быть повреждены. Оптические стекла имеют малый коэффициент поглощения излучения с длиной волны 1,06 мкм, поэтому плотность мощности излучения должна быть не более 103 Вт/см2. Для лазерного излучения с длиной волны 10,6 мкм оптические стекла непрозрачны. В оптических системах лазеров используют монокристаллы солей галогеноводородных кислот (хлорид натрия, бромид калия и др.), а также германий или арсенид галлия.