利用液態(tài)鏡頭對3D激光加工的實現(xiàn)

       迄今為止，用于3D激光處理的穩(wěn)定的焦點轉(zhuǎn)移受到機械手段的限制。在焦平面附近移動激光聚焦光斑通常是通過沿光軸移動透鏡來進行的，導(dǎo)致激光發(fā)散角度發(fā)生變化，如圖1a所示。這一概念適用于前、后目標(biāo)掃描。缺點在于昂貴、敏感和大型組件以及復(fù)雜的控制接口。

       例如，用直線驅(qū)動器或檢流計移動凹透鏡。然而，這種轉(zhuǎn)移焦點的解決方案并不是解決問題的方法。自然界本身使用的是一種不同的方法，是實用和詳盡的。例如，人眼通過晶狀體變形來適應(yīng)不同的焦距。電子可調(diào)鏡頭復(fù)制了人眼的功能。例如Optotune的EL系列。這種透鏡由形狀改變聚合物膜組成，通常一側(cè)被低色散光學(xué)液體包圍，另一側(cè)被空氣包圍，并包封在兩個AR涂層的BK7蓋玻片中。

       通過電磁致動器改變液體側(cè)與空氣側(cè)的壓力差，可以改變聚合物膜的曲率半徑。通過增加光學(xué)流體的壓力，相應(yīng)于增加對可調(diào)諧透鏡的輸入電流，增加了聚合物膜的偏轉(zhuǎn)，從而降低了可調(diào)諧透鏡的焦距。

       集成可調(diào)透鏡的3D激光處理有望在控制架構(gòu)，處理速度（即響應(yīng)時間），設(shè)計緊湊性，成本和焦點移動范圍方面有很大改進。

具有集成可調(diào)透鏡焦點移位單元的光學(xué)系統(tǒng)的序貫光線跟蹤仿真

使用與可調(diào)透鏡集成的聚焦移動單元在不銹鋼上燒蝕3D幾何形狀

消融輪廓

       從圖中可以看出， 階梯式幾何圖形清楚地表明了使用焦點偏移的優(yōu)點。如圖所示可以看到使用焦點移動單元的明顯優(yōu)點，該焦點移位單元與更高的消融深度。

EL-10-42-OF電動可調(diào)焦液態(tài)鏡頭

集成的光反饋系統(tǒng)的可重復(fù)性

       EL-10-42-OF系列鏡頭集成有光反饋系統(tǒng)，是Optotune生產(chǎn)的鏡頭中精準(zhǔn)度高的產(chǎn)品。該系列鏡頭的工作原理是基于一套完善的可變形鏡片技術(shù)?？赏ㄟ^施加電流來調(diào)節(jié)鏡片的曲度。因此，鏡頭可在數(shù)毫秒內(nèi)完成調(diào)焦。集成的光反饋系統(tǒng)可實時測量鏡頭的屈光度，從而實現(xiàn)精準(zhǔn)的閉回路控制。此外，溫度穩(wěn)定系統(tǒng)可使鏡頭的運行溫度保持在小的范圍內(nèi)，進一步提高鏡頭的穩(wěn)定性，使其在較大的環(huán)境溫度范圍內(nèi)也可保持高水平的可重復(fù)性。與EL-E-OF-A電子元件配合使用可確保佳的控制。

       Optotune EL-10-42-OF系列鏡頭具備高的光學(xué)性能、可重復(fù)性以及速度，是激光處理應(yīng)用的完美之選。

應(yīng)用領(lǐng)域：

激光打標(biāo)、激光清潔、激光微加工、激光微焊接、激光直接成型

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