آینه های C02
در هر سیستم CO2، آینه یکی از مهمترین اجزاء است. طراحی و تولید آینه لیزر برای تولید، نگهداری و ارائه پرتو لیزر با کیفیت بالا ضروری است. دو دسته اصلی از آینه های لیزر وجود دارد: داخلی و خارجی.
چگونه آینه های CO2 کار می کنند
آینه داخلی برای تولید، نگهداری و تقویت پرتو لیزر با تشکیل یک “رزوناتور” بازتابنده در اطراف مخلوط گاز CO2 هیجان انگیز استفاده می شود. آینه های داخلی گاهی اوقات آینه های رزوناتور یا حفره ای نامیده می شوند.
آینه های خارجی برای ارائه، تابش، تقسیم و پرتو لیزر تمرکز می کنند. اکثر آینهها دارای سطوح بازتابندهی مسطح هستند، اما برخی از آنها دارای سطوح منحنی طراحی شده برای کاهش واگرایی پرتو است. طراحی مواد بستر و پوشش یک آینه لیزر CO2 اساسا توسط عملکرد مورد نظر آن تعیین می شود.
ویندوز بعضی از سیستم ها به عنوان جوش خلاء اولیه پس از آینه جلو یا برای جدا کردن یک نوسان کننده و تقویت کننده استفاده می شود. آنها معمولا ساده، موازی صاف یا موازی ساخته شده از بسترهای انتقال با پوشش های ضد انعکاسی در داخل و خارج از سطوح هستند.
خم شدن آینه
آینه داخلی
کوپلرهای خروجی، همچنین به عنوان آینه های جلو شناخته می شوند، طراحی شده اند تا بخشی از پرتو را به عقب به رزوناتور لیزر برای تقویت پیوسته در حالی که بخشی از پرتو را به سمت خارج برای استفاده می رسانند، طراحی کنند. بنابراین، مواد زیربنایی باید طول موج مورد نیاز 10.6μ باشد. گرانروم و گالیم آرسنید معمولا برای سیستم های کم و متوسط استفاده می شود. گرانتر از مواد سلنیوم روی برای لیزرهای با قدرت بالاتر از نظر جذب پایین آن در 10.6 میکرون مورد نیاز است.
سطح بیرونی معمولا دارای پوشش ضد انعطاف پذیر برای افزایش کارایی انتقال می باشد. سطح درونی معمولا یک پوشش منعکس کننده دارد تا منعکس کننده یک درصد از پرتو به عقب رساننده باشد. با این حال، برخی از مواد به طور طبیعی به طور جزئی بازتابنده زمانی که جلا و بدون پوشش. به عنوان مثال، GaAs و ZnSe جلا داده نشده، گاهی اوقات به عنوان کوپلینگ خروجی مورد استفاده قرار می گیرند، زیرا بازتاب های طبیعی آنها به ترتیب 27٪ و 17٪ است.
آینههای قطبیگر دایره ای
آینه صفر تغییر فاز
آینه های صفر تغییر فاز زمانی استفاده می شود که هنگام خم شدن اضافی در مسیر پرتو پس از یک آینه نیمی از موج مورد نیاز است. آینه های خمشی استاندارد نباید بعد از یک آینه سه ماهه ای استفاده شود چرا که آنها “تغییر فاز” را تغییر می دهد و قطبش پرتو را تغییر می دهد. همانطور که از نام آنها مشخص است، آینه های تغییر شکل صفر بر زاویه فاز قطبش پرتو پرتو تاثیر نمی گذارد. این آینه ها معمولا از بستر سیلیکونی ارزان قیمت ساخته می شوند (مس در برنامه های بسیار قدرتمند استفاده می شود). پوشش های صفر فاز دارای بالاترین بازتابی، پوشش های کمترین افت در دسترس برای اپتیک لیزر CO2 می باشد. مولیبدن جلا داده شده یک آینه فاز صفر فیزیکی طبیعی است و نیازی به پوشش ندارد.
آینه ماژول تمرکز ماژول Parabolic
Beamsplitters برای ارائه همزمان یک پرتو لیزری به دو یا چند ایستگاه کاری استفاده می شود. این امر با انتقال یک بخش از پرتو در حالی که منعکس کننده باقی مانده (معمولا در 90 درجه) به دست می آید. نسبت تقسیم 50/50 شایع است؛ با این حال، نسبت های دیگر در دسترس هستند. هنگام سفارش توپر پرتو، قطبش پرتو باید مشخص شود: S، P، میانگین، یا S و P.
آینه های تمرکز پابلیک در مورد استفاده می شود
هنگام تمرکز لیزرهای بسیار قدرتمند
لنزها غیر عملی هستند آنها معمولا هستند
ساخته شده از بسترهای جامد مس به دلیل
خواص حرارتی خوب مس و
می تواند مورد استفاده قرار گیرد پوشش داده شده و یا بدون پوشش. پوشش دی الکتریک افزایش یافته است و اگر حداکثر بازتابش مورد نیاز باشد، استفاده می شود. اگر برنامه در محیط کثیف قرار داشته باشد، آنها معمولا بدون پوشش قرار می گیرند و تمایلات تکراری لازم است.
آینه های بازشو
آینه های گوشه ای یا دور به منظور افزایش طول پرتو رزونانس برای افزایش قدرت / قدرت بدون افزایش طول عمر سیستم استفاده می شود. آنها معمولا از بسترهای سیلیکونی ارزان قیمت ساخته شده و دارای پوشش های بسیار بازتابی هستند. پوشش های ضدعفونی نقره یا طلا و چند لایه با رنگهای پیشرفته یا محافظی معمولی هستند. در سیستم های بسیار قدرتمند، زیرساخت های مس به دلیل هدایت حرارتی عالی مس استفاده می شود.
آینه های عقب طراحی شده اند تا منعکس کننده تمام یا تقریبا تمام پرتو لیزر از طریق مخلوط لیزر گاز برای تقویت باشد. سطح داخلی یک پوشش بسیار بازتابنده (99-100٪) داده می شود. در موارد انعکاسی 100٪، سیلیکون ارزان قیمت می تواند به عنوان ماده ی سوبسترا استفاده شود و سطح بیرونی نیازی به پرداخت یا پوشش ندارد. با این حال، برخی از آینه های عقب برای انتقال یک درصد (0.05 تا 1.0 درصد) پرتو به یک آشکارساز قدرت برای نظارت بر پرتو در زمان واقعی طراحی شده اند. این آینه ها باید یک بستر عبور دهنده داشته باشند (Ge رایج ترین است) و سطح بیرونی معمولا دارای پوشش ضد انعطاف پذیر است.
آینه عقب
✘ آینه های قطبی زاویه ای یک نوع خاص از آینه خمشی هستند که یک پرتو قطبش خطی را به یک پرتو دایره ای قطبی تبدیل می کند. به عبارت ساده، هر پرتو لیزر یک میدان الکتریکی همراه دارد. جهت گیری این میدان الکتریکی با توجه به جهت انتشار پرتو می تواند تا حد زیادی بر روی چگونگی برش یا جوش داده شده یک ماده داده شده تأثیر بگذارد. در اکثر سیستم های لیزر CO2، میدان الکتریکی پرتو خروجی در یک صفحه در 45 درجه از افقی یا عمودی گرا است. این به عنوان polarization خطی ‘S’ یا ‘P’ شناخته شده است. یک پرتو قطبش خطی با توجه به جهت سفر، با مواد کار متفاوت است. به عنوان مثال، آن ممکن است به سادگی در جهت X قطع، اما بیش از حد پررنگ یا یک چرخش غیرقطعی در جهت Y است. برای برش یا جوشکاری در تمام جهات، پرتو دایره ای قطبی شده مورد نیاز است. برای این منظور، موج های چهارگوش و موج آبی دایره ای موج هشتم توسعه یافت.
بسترها
برای لیزرهای CO2 چندین ماده اسیدی وجود دارد. سیلیکون در سیستم های قدرت کم تا متوسط مورد استفاده قرار می گیرد زمانی که هزینه توجه زیادی به آن شده است. مس با هدایت حرارتی فوق العاده آن برای سیستم های بسیار قدرتمند مورد استفاده قرار می گیرد. مولیبدن در محیط های کثیف که در آن دوام و تمیزکاری های مکرر مورد نیاز است استفاده می شود.
پوشش ها
از لحاظ تاریخی، پوشش های محافظتی و محافظت شده طلا یا نقره، استانداردهای صنعت بودند. با این حال، در سال های اخیر، پوشش های دی الکتریک چند لایه بهبود یافته ارائه شده اند که انعطاف پذیری بالاتری دارند و دوام بیشتری دارند. این پوشش ها به طور فزاینده ای محبوب هس