Zpětný odraz: častý důvod poškození

Jedním z nejčastějších důvodů poškození zrcadel uvnitř skenovací hlavy je zpětný odraz (back reflection). Týká se to především značicích laserů, ale i ostatních typů. V článku najdete informace o zpětném odrazu a doporučení, jak se možnému poškození vyhnout.

Uvedené tipy platí pro všechny laserové systémy; jsou uplatnitelné u CO2 laserů i u vláknových laserů (fiber laser).

Fokusační čočka (neboli f-theta čočka), důležitá součást značicích laserových systémů, je složena z více optických elementů. Na každém optickém elementu uvnitř čočky vzniká částečný odraz.

Díky optickým vlastnostem těchto částí je laser fokusován zpět v f-theta čočce nebo za ní, tj. uvnitř skenovací hlavy. Čím více optických elementů ve vašem laserovém skenovacím systému máte, tím je větší šance na vznik zpětného odrazu. Obrázek schematicky znázorňuje vznik zpětného odrazu.

F=fokusační vzdálenost,  f‘1 a f‘2  jsou dva zpětné odrazy:

Při návrhu nového optického systému je nutné brát v potaz možné vznikající zpětné odrazy a vyhnout se tak zničení f-theta čočky nebo zrcadel ve skenovací hlavě, případně celého laseru (rezonátoru).

V případě, že potřebujete poradit s vaším optickým nebo laserovým systémem, neváhejte se obrátit na tým firmy Narran s.r.o.

Nejsnadnější způsob, jak zamezit škodlivosti zpětných odrazů, je vložit tzv. lens ring (speciální kovový kroužek) mezi skenovací hlavu laseru a fokusační čočku.

Schéma návrhu uspořádání jednotlivých prvků, které zabrání poškození zpětným odrazem:

Kromě toho se lens ring používá k změně vzdálenosti mezi objektivem f-theta čočky a zrcátky skenovací hlavy. Při návrhu systému se tím eliminuje dopad zpětného odrazu na zrcadla, f-theta čočku nebo skenovací hlavu laseru. Pro návrh velikosti kroužku jsou nutné přesné výpočty celého systému.

Firma Narran s.r.o. nabízí lens ring pro většinu výrobců f-theta čoček a skenovacích hlav, např. Vonyan, Raylase, Scanlab…


Další častou příčinou poškození optické plochy je odraz od laserovaného materiálu. Nebezpečí roste s rostoucí odrazivostí materiálu.

Schéma zpětného odrazu od materiálu:

Pokud je vysoce odrazný materiál – například měď, hliník, nerez – umístěn v centru pracovní oblasti v určité vzdálenosti, laserový paprsek bude částečně odražen zpět ve směru přicházejícího laserového svazku. V nejhorším případě může být odražený paprsek fokusován zpět na zrcadlo, kdy začne na zasažené zrcadlo gravírovat.

Ve špatné konstelaci lze také vidět následující efekt: vysoce reflexní materiál je v centru pracovní oblasti a ve fokusační (pracovní) vzdálenosti. Paprsek se zcela odráží zpět do čočky, skenovací hlavy nebo laseru. V nejhorším případě se zpětný paprsek dostává zpět do vnitřního prostoru objektivu a ničí optické součásti: čočky, zrcadla skenovací hlavy, expandéry paprsků, laserová výstupní okna, rezonátory nebo optická vlákna.

U značících (gravírovacích laserů) doporučujeme nepracovat na vysoce odrazných materiálech ve střední poloze pracovní oblasti – to znamená, neumísťovat materiál přímo pod střed hlavy, aby se paprsek nemohl odrazit kolmo nahoru.

Related Articles