تعلم تقنيات محاذاة الليزر

يتعلمالليزرتقنيات المحاذاة
يُعد ضمان محاذاة شعاع الليزر المهمة الأساسية لعملية المحاذاة. قد يتطلب ذلك استخدام بصريات إضافية مثل العدسات أو مُوَازِي الألياف، خاصةً للثنائيات أومصادر الليزر الليفيقبل محاذاة الليزر، يجب أن تكون على دراية بإجراءات السلامة الخاصة بالليزر، وأن تتأكد من ارتداء نظارات واقية مناسبة لحجب أطوال موجات الليزر. بالإضافة إلى ذلك، قد يلزم استخدام بطاقات كشف لليزر غير المرئي لتسهيل عملية المحاذاة.
فيمحاذاة الليزريتطلب الأمر التحكم في زاوية وموضع الشعاع في آنٍ واحد. قد يتطلب هذا استخدام عدة بصريات، ويزيد من تعقيد إعدادات المحاذاة، وقد يشغل مساحة كبيرة على سطح المكتب. مع ذلك، يمكن استخدام الحوامل الحركية كحل بسيط وفعال، خاصةً للتطبيقات محدودة المساحة.

الشكل 1: البنية الموازية (Z-fold)

يوضح الشكل 1 التركيب الأساسي لهيكل Z-Fold وسبب تسميته. تُستخدم المرآتان المثبتتان على حاملين حركيين للإزاحة الزاوية، ويتم وضعهما بحيث يصطدم شعاع الضوء الساقط بسطح كل مرآة بنفس الزاوية. لتبسيط التركيب، ضع المرآتين بزاوية 45 درجة تقريبًا. في هذا التركيب، يُستخدم الدعامة الحركية الأولى للحصول على الوضع الرأسي والأفقي المطلوب للشعاع، بينما يُستخدم الدعامة الثانية لتعويض الزاوية. يُعد تركيب Z-Fold الطريقة المفضلة لتوجيه أشعة ليزر متعددة نحو نفس الهدف. عند الجمع بين أشعة الليزر ذات الأطوال الموجية المختلفة، قد يلزم استبدال مرآة واحدة أو أكثر بمرشحات ثنائية اللون.

لتقليل التكرار في عملية المحاذاة، يمكن محاذاة الليزر عند نقطتين مرجعيتين منفصلتين. يُعدّ استخدام تقاطع بسيط أو بطاقة بيضاء عليها علامة X من الأدوات المفيدة جدًا. أولًا، اضبط نقطة المرجع الأولى على سطح المرآة 2 أو بالقرب منه، أقرب ما يمكن إلى الهدف. نقطة المرجع الثانية هي الهدف نفسه. استخدم الحامل الحركي الأول لضبط الوضعين الأفقي (X) والرأسي (Y) للشعاع عند نقطة المرجع الأولية بحيث يتطابق مع الموضع المطلوب للهدف. بمجرد الوصول إلى هذا الموضع، يُستخدم حامل حركي ثانٍ لضبط الإزاحة الزاوية، مع توجيه شعاع الليزر نحو الهدف الفعلي. تُستخدم المرآة الأولى لتقريب المحاذاة المطلوبة، بينما تُستخدم المرآة الثانية لضبط محاذاة نقطة المرجع الثانية أو الهدف بدقة.

الشكل 2: الهيكل الرأسي (الشكل 4)

هيكل الشكل 4 أكثر تعقيدًا من هيكل الطي على شكل حرف Z، ولكنه يوفر تصميمًا أكثر إحكامًا للنظام. على غرار هيكل الطي على شكل حرف Z، يستخدم تصميم الشكل 4 مرآتين مثبتتين على دعامتين متحركتين. ومع ذلك، وخلافًا لهيكل الطي على شكل حرف Z، تُركّب المرآة بزاوية 67.5 درجة، مما يُشكّل شكل "4" مع شعاع الليزر (الشكل 2). يسمح هذا الإعداد بوضع العاكس 2 بعيدًا عن مسار شعاع الليزر المصدر. وكما هو الحال في تكوين الطي على شكل حرف Z،شعاع الليزريجب محاذاة الليزر عند نقطتين مرجعيتين، الأولى عند المرآة ٢ والثانية عند الهدف. يُستخدم القوس الحركي الأول لتحريك نقطة الليزر إلى موضع XY المطلوب على سطح المرآة الثانية. ثم يُستخدم قوس حركي ثانٍ لتعويض الإزاحة الزاوية وضبط المحاذاة على الهدف.

بغض النظر عن أيّ من التكوينين المُستخدم، فإن اتباع الإجراء المذكور أعلاه يُقلّل عدد التكرارات اللازمة لتحقيق النتيجة المرجوة. باستخدام الأدوات والمعدات المناسبة وبعض النصائح البسيطة، يُمكن تبسيط عملية محاذاة الليزر بشكل كبير.