Absorption, lentille thermique et magie claire
Dianne Devereaux-Michael, responsable des ventes de CO2, Ophir Optics
Lors du fonctionnement d'un laser de plusieurs kilowatts, la lentille de focalisation est chauffée car elle absorbe une petite partie de la puissance du laser. Le revêtement anti-reflets (AR) a été développé pour les lentilles de CO2 il y a de nombreuses années, lorsque les lasers étaient moins puissants qu'aujourd'hui. Ils ont été les meilleurs revêtements disponibles pendant de nombreuses années. Maintenant, bien sûr, la machine laser moyenne n'est plus de 1K à 2,5K, mais peut aller jusqu'à 5 ou 6K ou plus. Ces améliorations de l'équipement ont nécessité la mise au point de nouveaux revêtements optiques pour répondre aux exigences thermiques d'une puissance plus élevée.
L'absorption se produit principalement dans les revêtements AR ou à cause de la saleté sur la lentille. Une lentille neuve et propre avec un revêtement AR standard a généralement une absorption de 0,2 % de la puissance laser entrante. Une lentille de laser CO2, comme celle d'Ophir's Black Magic™, est une lentille à faible absorption (inférieure à 0,15 %). Lors de l'utilisation d'une machine de découpe laser au CO2, l'absorption augmente progressivement en raison de la quantité croissante de saleté sur la surface inférieure. Lorsque la lentille doit être remplacée, l'absorption se situe généralement entre 0,3 et 0,4 %. Le meilleur revêtement pour une lentille de CO2 dans l'industrie est le Clear d'Ophir Magic™. Ce revêtement est garanti pour être inférieur à 0,13% d'absorption
Lorsqu'un laser est en train de couper, il crée de la chaleur, ce qui provoque une courbure supplémentaire de la surface due à la dilatation thermique et augmente l'indice de réfraction du matériau de la lentille (ZnSe). En conséquence de ces effets, la distance focale de l'objectif devient plus courte et la position de la mise au point ne peut pas être prédite exactement car elle dépend de nombreux paramètres, comme la puissance du laser, les intervalles de marche/arrêt du laser, la propreté de l'objectif, et autres.
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