Оптика для CO2-лазеров

Для CO2-лазера оптика работает в диапазоне, где обычное стекло практически бесполезно. Поэтому в фокусирующих узлах и проходных элементах применяют специальные ИК-материалы, прежде всего CVD-ZnSe. От качества линзы, окна или зеркала напрямую зависит передача мощности, размер пятна и стабильность работы лазерного станка.

На пути излучения могут использоваться фокусирующие линзы, защитные окна, поворотные зеркала и другие компоненты. Линза CO2-лазера формирует рабочий фокус, в котором происходит резка или обработка материала. Окно защищает более дорогие элементы от загрязнений. Зеркала направляют пучок по оптическому тракту.

Для типовых систем с длиной волны 10,6 мкм часто применяется ZnSe. Материал хорошо пропускает ИК-излучение и подходит для изготовления линз и окон. Однако сама марка материала не гарантирует результат: важны геометрия и качество обработки.

Для подбора или изготовления нужны:

диаметр детали;

фокусное расстояние;

толщина и посадочные размеры;

длина волны;

требования к поверхности;

тип просветляющего покрытия;

мощность оборудования.

Если меняется линза лазерного станка, лучше передать маркировку, чертеж или замеры старой детали. Ошибка даже в одном параметре может изменить положение фокуса и потребовать перенастройки узла.

На поверхности ZnSe часть энергии отражается, поэтому для рабочей CO2-оптики применяют просветляющие покрытия под нужную длину волны. Для зеркал, наоборот, требуется высокий коэффициент отражения. Покрытие должно соответствовать не только спектру, но и условиям эксплуатации.