Planární vodou chlazené reflexní měděné zrcadlo

Planární vodou chlazené reflexní měděné zrcadlo

Planární vodou chlazené reflexní měděné zrcadlo je optický prvek, který funguje na principu odrazu světla. Přesměrovává dopadající laserový paprsek do různých směrů, aby umožnil jeho dodávání a zaostřování. Integrovaná konstrukce s vodním chlazením umožňuje provoz s vysokým výkonem, prodlužuje životnost zrcadla, snižuje frekvenci výměn a snižuje náklady na údržbu, díky čemuž je vhodné pro laserové obráběcí aplikace s výkonem kilowattů a vyšším.

Materiál a proces

Zrcadlo je vyrobeno z měděného substrátu s tepelnou vodivostí přesahující 400 W/(m·K), který rychle odvádí teplo generované laserovým zářením. Spolu s vodním chladicím systémem to zajišťuje tepelnou rovnováhu a zabraňuje deformaci povrchu nebo degradaci povlaku. Některé verze používají substrát ze slitiny niklu a mědi (NiCu) pro zvýšení mechanické pevnosti a odolnosti proti korozi.

Optický povrch je upraven diamantovým soustružením nebo přesným lapováním, čímž se dosahuje povrchového čísla λ/4 PV (@633 nm) a kvality povrchu 20/10 (vryp/prořez). To zaručuje fázovou stabilitu odraženého paprsku a kompatibilitu s požadavky na řízení paprsku pro vláknové i pevnolátkové lasery. Na leštěný substrát je nanesen tvrdý zlatý povlak (obvykle o tloušťce 0,1–1 μm), který poskytuje odrazivost Ravg > 99,5 % (@10,6 μm) a zvýšenou odolnost proti poškrábání.

Vylepšený kovový reflexní povlak, odrazivost >99,5 % při 10,6 μm

(Poznámka: Osa X představuje vlnovou délku v mikrometrech, osa Y představuje odrazivost v procentech.)

Konstrukce vodního chlazení

Chladicí kanály jsou zabudovány uvnitř tělesa zrcadla. Cirkulující voda nebo specializovaná chladicí kapalina odvádí teplo, čímž se zvyšuje výkon laseru na rozsah 20–40 kW. Vybrané modely obsahují nezávislé chladicí okruhy pro zrcadlové čelo i montážní základnu, což dále zlepšuje tepelný management a prodlužuje nepřetržitý provoz na stovky hodin nebo i více.

Aplikace

Toto zrcadlo je vhodné pro vláknové lasery (1–40 kW) a CO₂ lasery pracující na vlnových délkách 10,6 μm a v blízké infračervené oblasti, a splňuje tak požadavky na efektivní a stabilní zpracování nerezové oceli, hliníkových slitin a dalších materiálů. Je široce používáno v laserovém svařování, aditivní výrobě, úpravě povrchů laserovým kalením, laserovém olepování hran, laserovém ohřevu a souvisejících procesech.

Parametr