Laserové aplikace
Odolná optika a systémy
Aplikace laseru ve vědě, zdravotnictví a průmyslu
Ať už řezání laserem, lasery s ultrakrátkým pulzem nebo potřeba řešení OEM – lasery a související aplikace jsou nedílnou součástí mnoha průmyslových odvětví souvisejících s výrobou. Zejména v oblasti zpracování materiálů lze systémy na bázi laseru využít mnoha způsoby. Kromě toho se lasery používají v lékařství, např. pro odstranění tetování nebo chloupků, laserovou projekci nebo kontrolu kvality. Homogenní intenzity paprsku a tvarovatelné průměry paprsku jsou zásadní pro efektivní laserové aplikace. Základem jsou zrcadlové systémy, tepelně odolné čočky nebo optické vrstvy.
Řešení pro laserové aplikace od asphericon
Portfolio produktů asphericon pro laserové aplikace zahrnuje
- Optiku (e.g. asféry, sféry, free form optika), zrcadla a výkonné systémy pro maximální laserový výkon
- High-End Finishings pro ultra přesné optické povrchy
- Vysoce přesné modulátory paprsků Gauss až Top-Hat pro generování prstencových profilů
- Vrstvy pro všechny vlnové délky, které poskytují požadované spektrální vlastnosti
- Optika a optické vrstvy s odolností v náročném prostředí
- Objektivy pro laserové zpracování materiálů
Materiály a geometrie pro laserové aplikace
Laserové aplikace vyžadují množství vysoce kvalitní optiky, od systémů rozšiřování paprsku až po polopropustná zrcadla. Ve spektrálním rozsahu od UV po IR musí být materiál schopen plnit svůj specifický úkol a zároveň dosahovat nejlepších výsledků. Rozhodující roli hraje také způsob zpracování. Pouze pomocí vysoce přesných a moderních výrobních zařízení lze vyrábět optiku, sestavy a systémy s nejmenšími tvarovými odchylkami. U asphericon můžete získat optické komponenty pro vaši laserovou aplikaci z různých typů skla, křemíku a keramiky, IR materiálů a kovů (jiné materiály na vyžádání). Ve výrobě se specializujeme na výrobu broušením a leštěním, diamantovým soustružením i přesnými High-End Finishing procesy.
Kromě toho vám můžeme nabídnout také speciální provedení s neobvyklými geometriemi (např. s úkosy, vrtáním nebo schody) a také optiku v různých fázích zpracování (např. lepenou, s optickými vrstvami po obvodu nebo značkovanou laserem). Měření a dokumentace dle Vašich požadavků je rovněž prováděna na nejvyšší úrovni.
Homogenní rozložení intenzity
Pokud se při laserovém zpracování materiálu, jako je řezání laserem, používají profily gaussovské intenzity, kvalita řezných hran obrobku se snižuje. Důvodem je tvar Gaussova profilu, který má vysoké intenzity ve středu a nízké intenzity na okrajích. Podobný problém nastává při pokusu o strukturování povrchu. Rovnoměrné roztavení obrobku není možné kvůli nedostatečné homogenitě laserového paprsku. Jednoduchým a efektivním řešením pro zvýšení homogenity laserového profilu je použití Top-Hat profilů. Ty lze generovat například pomocí systémů pro tvarování paprsku (BeamTuning) z asphericon. Pomocí tvarovačů paprsků a|TopShape a a|AiryShape lze Gaussovy paprsky transformovat do různých, homogenních profilů paprsků, např. do profilu Top-Hat pro optimalizaci kvality řezné hrany pro rovnoměrný přívod tepla do ošetřovaného povrchu nebo dokonce do profilů Donut. Více informací o homogenizaci profilů nosníků naleznete na produktových stránkách BeamTuning.
Optické vrstvy pro laserové aplikace
V laserových aplikacích lze použít širokou škálu optických vrstev. Vrstvy musí pokrývat široký spektrální rozsah, aby přenášel nebo blokoval paprsky způsobem specifickým pro vlnovou délku a aby chránil optické komponenty před účinky vysoké intenzity a souvisejícími vysokými teplotami (dielektrické vrstvy). Kromě toho vrstvy určené pro laserové aplikace slouží k tomu, aby bylo zaručeno zobrazování nejlepším možným způsobem (např. antireflexní vrstvy). Dobrou alternativou k dražším reflektorům mohou být také zrcadlové povrchy na bázi kovu. asphericon nabízí optiku a systémy až do velikosti substrátu do průměru 300 mm. Naše nabídka služeb zahrnuje:
- Antireflexní vrstvy
- Dielektrické vrstvy s odrazem větším než 99 %
- Zrcadlové povrchy na bázi kovů (např. Al, Ag nebo Au)
- Filtry
- Vrstvy pro děliče svazku
Konkrétní laserové aplikace
Laserové systémy umožňují efektivní a časově úsporné procesy zpracování v rámci různých průmyslových procesů. Použité optické komponenty musí být co nejlépe přizpůsobeny individuálním specifikům konkrétní laserové aplikace. Jednou z možných aplikací laserových systémů je laserové skenování. Pomocí vysoce kvalitních systémů tvarování paprsku a vysoce reflexních zrcadel lze například provádět 3D laserové skenování, aby bylo možné provést spolehlivé srovnání mezi cílovými a skutečnými produkty, které mají být vyrobeny v rámci kontroly kvality.
V rámci laserového značení se optické systémy vyznačují vysokou mírou flexibility, pokud jde o tvar vytvářeného značení. Ochranné známky lze rychle a efektivně vygravírovat například na příbory nebo lze vysoce výkonnou optiku opatřit referenčním číslem.
V oblasti laserového řezání, jako procesu tepelného řezání, jsou vyžadovány čočky, které poskytují konstantní výkon pod vlivem intenzivního tepla. Zároveň musí poskytovat nejlepší kvalitu zobrazení, aby se během procesu řezání vytvořila přesná řezná hrana. Jedním ze způsobů, jak udržet kvalitu zobrazení na trvale vysoké úrovni, je použití asférických čoček, které jsou navíc chráněny tepelně odolnou vrstvou. Další možností je vylepšení povrchu čočky pomocí High-End Finishing, který se používá i u čoček v rámci laserového svařování. Díky vysoce kvalitním optickým komponentům se proces spojování vyznačuje čistými sváry, které mají vysokou tuhost a také vysokou nosnost. Tento laserový proces se používá k výrobě lékařských přístrojů, ale také v automobilovém a námořním průmyslu.
V oblasti laserového odstraňování materiálu se k odstraňování vrstev z povrchů používají laserové systémy. To je určeno ke strukturování, vyhlazení nebo minimalizaci tloušťky vrstvy. Nízká ablace může být umožněna specifitou vlnové délky laseru díky speciálním filtračním vrstvám. Strukturování povrchu slouží např. ke zdrsnění povrchu pro lepší přilnutí lepidla.