激光器械与维护 其他素材 项目二 激光打标机谐振腔及光路传输系统装调.docVIP

SHAPE 项目教案 项目二 激光打标机谐振腔及光路传输系统装调 教学目标 知识目标：掌握激光打标机谐振腔和光路传输系统的基本种类及结构，掌握各组成元件的作用。 能力目标：要求能够熟练进行谐振腔的装调及光路传输系统的装调。 情感目标：通过激光谐振腔的装调增加学生学习课程的兴趣、自信心和成就感，提高学生的职业素养，培养学生的团队精神。 教学重点与难点 重点：1.谐振腔结构及常见故障和光路传输系统装配调试技能。 2. 振镜系统维修技能。。 难点：连续激光调光技能。。 教学方法 教法：项目教学法。先用2学时对照具体设备，借助多媒体教学条件讲解激光打标机光路传输系统的基本种类及结构、组成元件，再用2学时对照具体设备讲解激光打标机光路传输系统装配、调试、维护方法，最后用4学时以学生自主学习为主进行激光打标机光路传输系统装配调试训练，并进行小组讨论，归纳总结。 学法：问题引导法，直观分析法，行为导向法，学练结合法，讨论归纳法。 学时、教具、课前准备 学时：6 教具：各种类型激光打标机、结构图、元件图，多媒体设备 课前准备：打标机的维护、电子资料的收集 教学过程 一、项目提出 图2-1 各种激光打标机 激光打标机有各种类型，结构上分别有所不同，但也有很多相似之处，掌握激光打标机的装调对从事激光打标设备的生产、售后等岗位具有重要的意义。 二、项目分析 要达到市场上常见激光打标机的装调要求，必须具备相关知识技能如下： 1. 掌握激光打标机各构成元件的作用； 2. 具有掌握激光光路传输系统的装调技能； 3. 能够对振镜系统进行简单的故障判断和维修； 三、项目计划决策 1.对照具体的元件实物和图片用讨论的方法掌握构成激光打标机光路传输系统的各种元件的作用和特点； 2.以灯泵浦激光器为例，边讲边做示范并组织学生参与谐振腔的装调工作，引导学生归纳总结谐振腔的装调方法； 3.演示振镜故障判断方法，并通过分析归纳总结方法要点； 5. 4.以学生为主，以小组为单位开展实践动手训练，并讨论归纳总结，完成项目实验报告和有关任务。 四、项目实施准备 各种多媒体课件制作，相关网站资料收集，激光打标机生产设备调试准备。 五、项目教学实施过程 激光打标机光路传输系统的总体结构 图2-2 打标机光路传输系统结构简图 2.激光打标机光路传输系统构成重要元件及其作用 （1）激光谐振腔 1.输出膜片架 2.氪灯 3.激光腔体 4.激光晶体 5.光具座 6.声光调整架 7.声光调Q开关 8.反射膜片架 9.指示光调整架 图2-3 YAG连续激光器光学谐振腔构成 （2）激光扩束镜系统 图2-4 激光扩束镜实物图 图2-5 激光扩束系统示意图 （3）激光振镜系统 图2-6 振镜及控制板系统实物 图2-7振镜系统示意图 （4）聚焦系统 图2-8 聚焦镜实物图 图2-9偏转角θ与像高Y的关系图 F-θ聚焦物镜聚焦系统的作用是将平行的激光束聚焦于一点。主要采用f-θ透镜，不同的f-θ透镜的焦距不同，打标效果和范围也不一样，常用标准配置的透镜焦距f＝160mm，有效扫描范围Φ110mm。用户可根据需要选配型号的透镜。 可选配的F-θ透镜有： f＝100mm，有效聚焦范围Φ65mm。f＝160mm，有效聚焦范围Φ110mm。 3.激光谐振腔装调训练 （1）激光谐振腔装调（边讲边演示，演示完后请学生动手实践并讨论） 装调步骤： ①启燃机内作指示光标用的半导体激光器。调整半导体激光器指示光轴与YAG晶体几何轴线同轴。当打开指示光开关，指示光发射出红光时，调整指示光架上的四个调节螺钉使指示光从YAG晶体几何中心线穿过。四个调节螺钉分别调节上、下、左、右四个方向。 ②调整全反射膜片的位置角度，使最亮的一个反射点与半导体激光器原光束点在截光屏上重合。当指示光穿过全反膜片，如果膜片平面不与指示光垂直，指示光就会有折射现象，用白纸片挡在全反膜片与YAG晶体之间，除指示光主光点外还有折射光点在白纸上，调节膜片架上的调整螺钉使折射光点与指示光光点重合。这时全反膜片的位置基本就确定了。 ③调整半反射膜片的位置及角度，使该膜片的反射光点与半导体激光原光束的光点及全反射膜片的反射光点在截光屏上重合。拿一张白纸，把白纸上打一小孔（比光点大2倍左右），将白纸放于输出镜与YAG晶体之间，使指示光从小孔穿过，光射到输出镜时，形成反射。这时除有主光点从小孔穿过外，还有反射光点在小孔四周的白纸上，调节膜片架上的调整螺钉使两个光点重合。 ④激光的调整 经过上述调整后，YAG晶体与膜片之间的位置已基本确定。开启激光电源开关，3～5秒钟后，按下RUN开关，待继电器吸合后，缓慢调整电位器旋纽，电流表显示12A左右即可。这时取出随机配备的激光转换片，放在输出镜与扩束镜之间，如果有激光输出，转换片