準(zhǔn)直鏡和擴(kuò)束鏡
準(zhǔn)直鏡是針對(duì)點(diǎn)光源來(lái)說(shuō)的，點(diǎn)光源在我們生活中很常見比如：點(diǎn)燃火柴發(fā)的光、老式手電筒的燈泡發(fā)的光。對(duì)于激光系統(tǒng)，我們討論的準(zhǔn)直鏡，本質(zhì)上是從能量傳輸光纖中產(chǎn)生的激光。
來(lái)自能量光纖的光是一個(gè)具有發(fā)散角的點(diǎn)光源。如果我們把這一點(diǎn)光源放在光纖準(zhǔn)直鏡的焦點(diǎn)上，我們就會(huì)知道，從聚焦鏡(實(shí)際上是反向使用聚焦鏡)的焦點(diǎn)發(fā)出的光，經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直鏡后會(huì)變成平行光。
那么光束通過(guò)準(zhǔn)直鏡后的直徑是多在呢，答案是：2f*tag（1/2*θ）。如果發(fā)散角為10度，f=150 mm，則從準(zhǔn)直器出來(lái)的光束直徑為2*150*tag（5度）=26.2466 mm。該公式對(duì)于使用焊接機(jī)振鏡的選擇具有重要的參考意義。
接著講光纖切激光割機(jī)行業(yè)的知識(shí)點(diǎn)：激光經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直之后，進(jìn)入光纖切割機(jī)的聚焦鏡。還是舉例說(shuō)明比較直觀一點(diǎn)，比如準(zhǔn)直鏡焦距是75mm，聚焦鏡焦距是150mm，75÷150=1/2，意思是說(shuō)經(jīng)過(guò)聚焦鏡之后聚焦光斑的面積相比于從剛從能量光纖出來(lái)的點(diǎn)光源的面積大一倍，能量密度是原來(lái)的1/2。
那為什么要降低能量密度？集中能量密度不是更好嗎？主要有幾個(gè)原因：
首先，如果聚焦透鏡的焦距較短，聚焦透鏡的焦距較淺，且焦深較淺容易導(dǎo)致深切割。
第二，焦距越短，焦點(diǎn)越小，狹縫越小，焊縫越小，不利于切割渣的脫落，導(dǎo)致切割。所以我們通常嘗試用120到150毫米的焦距來(lái)制作光纖切割機(jī)的聚焦鏡。另外，為什么我們不使用長(zhǎng)焦距準(zhǔn)直儀呢，原因之一是：對(duì)于長(zhǎng)焦距光纖準(zhǔn)直器，需要較大的透鏡直徑，這會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)計(jì)繁瑣，光纖切割機(jī)的焦點(diǎn)非常敏感，一旦焦距偏離，就會(huì)出現(xiàn)切割現(xiàn)象。這就是為什么我們的普通光纖切割機(jī)的焦點(diǎn)一般在60到100毫米之間。
擴(kuò)束鏡
擴(kuò)束鏡也具有準(zhǔn)直的功能，但是它是針對(duì)光束的。我國(guó)市場(chǎng)上的激光器主要有co2玻璃管、co2射頻管、yag激光器、qbh光纖激光器、355nm、532nm、1064nm激光器等。這些激光產(chǎn)生光束，并不是嚴(yán)格平行的光，眾所周知，擴(kuò)束鏡可以擴(kuò)大束腰半徑。在專業(yè)上，它是擴(kuò)大束腰半徑，而束腰半徑和發(fā)散角的乘積是一個(gè)固定值，而束腰半徑增大(即光束擴(kuò)展)減小發(fā)散角(達(dá)到準(zhǔn)直)。結(jié)論是，經(jīng)過(guò)N倍擴(kuò)束鏡后，激光束的發(fā)散角減小到原來(lái)N的三分之一。例如，四倍擴(kuò)束后，發(fā)散角減小到原來(lái)的1/4。這就是為什么我們盡可能多地使用擴(kuò)束器。
擴(kuò)束器包括：co2擴(kuò)束器、532nm擴(kuò)束器、355nm擴(kuò)束器、1064nm擴(kuò)束器、650nm擴(kuò)束器。
準(zhǔn)直鏡包含：光纖激光切割機(jī)準(zhǔn)直鏡、光纖激光焊接機(jī)的準(zhǔn)直鏡。
