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双头双光点水松纸激光打孔设备的光路设计

作　者: 周正
导　师: 王英
学　校: 华中科技大学
专　业: 光学工程
关键词: 激光打孔多棱镜水松纸
分类号: TN249
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 8次
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内容摘要

激光打孔与其他薄型材料打孔的方法相比，其机构简单可靠、性能稳定、清洁方便、外观精美且打孔效率高。本课题研发了一款新型的水松纸激光打孔设备，可实现双头双光点激光打孔，这种系统的结构更加紧凑、操作更加简便且打孔外观更加美观而多变，并为实现真正意义上的曲线激光打孔提供了基础。本论文主要介绍了双头双光点激光打孔系统的光路和机械结构设计过程。该系统采用先进的多棱镜扫描分光原理，并利用特别设计的双全反射镜实现双头双光点激光打孔。主要工作内容如下：(1)对整个光路系统进行仿真与分析。首先给出了光路系统的整体结构图，分别介绍了其中主要光路元件及其工作原理；综合分析并选择出最适合本系统的透镜聚焦元件及其外围结构设计；利用Matlab软件对全光路和核心的多棱镜扫描部分的光路进行了一定的计算和仿真；给出了双光点的具体实现方案并利用Zemax软件对光路进行了仿真与方案验证。(2)讨论并确定双头双光点水松纸激光打孔设备的具体实现方案。首先，给出了打孔机系统框图并简单介绍了光路系统配套的外围支持系统；对电控系统中可设置的且影响到打孔效果的参数进行了详尽的计算说明；进行了主要器件的机械结构的设计。(3)介绍了利用红光进行光路安装与调试的方法，以及光路安装过程中遇到的问题；实验探究并验证了水松纸走纸速度、多棱镜转速、激光器输出光功率及离焦量等因素对水松纸激光打孔效果的影响。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 薄型材料打孔技术的发展  8-12
  1.2 国内外水松纸激光打孔设备的现状  12-13
  1.3 课题的意义、目的和研究内容  13-15
2 光路原理与分析  15-35
  2.1 总体结构及主要参数  15-17
  2.2 激光器选择  17-18
  2.3 聚焦方式选择  18-22
  2.4 光路仿真  22-34
  2.5 本章小结  34-35
3 光路设计与实现  35-46
  3.1 光路系统配套设备  35-36
  3.2 光学元件材料选择  36-39
  3.3 光路系统参数  39-42
  3.4 光路结构实现  42-45
  3.5 本章小结  45-46
4 光路搭建与实验  46-52
  4.1 光路搭建  46-47
  4.2 实验过程与分析  47-50
  4.3 本章小结  50-52
5 结论与展望  52-53
致谢  53-54
参考文献  54-57
附录 1 光路仿真程序主要代码  57-59

双头双光点水松纸激光打孔设备的光路设计

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