激光掃描振鏡探索

打標應用中，掃描振鏡采用的反射鏡類型包含有石英基底材料，厚度在2.0和7.0 mm之間，這取決于反射鏡尺寸和角加速度。電解質鍍膜在對應的波長范圍內（例如，對于高功率半導體激光器和入射角兩側偏轉范圍超過±12時，在780 nm和980 nm之間）提供足夠的反射率（>98.0%）。這種反射鏡通常能承受的功率密度達500 W/cm2，對于傳統的打標應用綽綽有余。掃描頭引入其他應用場合后帶來了其他挑戰，比如聚合物焊接。這些應用要求對工件溫度進行精確控制，通常通過高溫計進行非接觸式測量。對于這項技術，工件的熱輻射信號必須從激光光斑位置沿激光光路返回到傳感器中，比如，通過振鏡鏡片反射回。高溫測量典型波長范圍為1.7到2.2 m。由于該波長范圍內的介電層對于激光輻射是可穿透的，因此在石英基底背面加上一層鋁鍍膜便可解決問題。這里應提醒讀者，如果要擴展波長范圍，則需要調整掃描光學系統。

電動變焦聚焦鏡的一個典型應用是3D激光掃描加工/打標。2D普通振鏡是激光器輸出的光束先通過控制兩片高速振鏡的偏轉角, 改變激光的傳播方向,然后通過F-Theta場鏡聚焦到掃描平面上, 在工件表面作標記。這種方式控制起來比較容易，但是掃描面積受到F-Theta場鏡的限制，而且掃描平面內的每個光點的大小不一樣。中間的較小，周圍較大，而且容易產生枕型和腰鼓型失真。

3D振鏡分前聚焦pre-scan和后聚焦post-scan兩種，前后是相對于聚焦和掃描的順序而言。聚焦在前為前聚焦(先聚焦后掃描)，聚焦在后為后聚焦(先掃描后聚焦)。

以前聚焦3D振鏡為例，其光斑先通過聚焦鏡聚焦，然后在光束聚焦的過程中進行掃描。電動變焦聚焦鏡是激光處理系統實現快速Z軸調光控制的最佳之選。電動變焦聚焦鏡跟據工件平面到聚焦鏡的距離改變聚焦鏡的焦距，從而使聚焦后的光 點全部聚到工件所在的平面內，達到3D聚焦的效果。前聚焦3D振鏡可以將焦距拉長，從而增大了掃描面積，是目前大幅面高速掃描的最佳方案。還有一些內雕機也是采用這種動態聚焦的方式，速度比傳統的方式快的多，大約可以達到1000點/秒，并可以保證掃描平面內的每一個光點的大小一致。