Omówiono podstawowe dla jakości procesu parametry wiązki laserowej takie jak: długość Rayleigha; przewężenie wiązki; współczynniki jakości K, M2 i BPP; rozkład gęstości mocy oraz kaustykę. Opisano metody pomiarowe wiązek dużej mocy bazujące na wirującej igle pomiarowej oraz akwizycji obrazu przez matrycę CCD/CMOS. Przedstawiono wyniki pomiarów wykonanych aparaturą FocusMonitor firmy Primes dla systemów obróbkowych wyposażonych m.in. w lasery: diodowy 4 kW, dyskowy 2 kW oraz gazowy CO2 2 kW. Przeanalizowano uzyskane wyniki oraz powtarzalność pomiarów. Pokazano charakterystyczne problemy będące skutkiem aberracji w torze optycznym - astygmatyzm wiązki i zjawisko "focus shift" oraz omówiono najczęstsze wady systemów laserowych.
EN
Laser beam as a machine tool for manufacturing has to keep its parameters just as classic mechanical machine tools. The paper describes the following laser beam parameters essential for processing quality: Rayleigh length; beam waist; K, M2 and BPP beam quality factors; power density distribution and beam caustic [2]. The main parameters are presented in Fig. 1. Actual measurement methods for the listed above laser beam parameters that comply with the ISO 11146 recommendations are described. That concerns scanning the laser beam with a rotating tip [9] as a first method and acquiring the image of the laser beam intensity distribution projected on the CCD or CMOS photosensitive matrix [10] as a second method. Principles of both methods are shown in Fig. 2. Different laser machine systems equipped with, i.a.: 4 kW diode laser, 2 kW disc laser, 2kW CO2 laser has been measured by Primes FocusMonitor and analysed (Tab. 2) The measurement repeatability has been calculated for a specified setting of a P=1 kW disc laser beam emission and presented in Tab. 3. Characteristic problems caused by optical path aberrations - astigmatisms (Fig. 4) and focus shift (Fig. 5) as well as other common laser systems failures are discussed.
New instrument for metrology applications in measurements of laser pulse energy is presented. Due to its parameters it can be used as a standard for unit of energy of pulse laser radiation. The instrument consists of a control unit, three different sources of laser radiation, two receivers of optical signal, and a laptop. The whole system can be easily transported enabling one to carry out measurements in situ, at customers, not only in laboratory conditions. A method of measurement used in operation of the standard is described. Main characteristics of the standard are shown. Methods of calculation of uncertainties of measurement during laser energy meters calibration by means of our standard are also presented.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.