The article deals with the design of an optical system for the transformation of complicated light from laser diode bar into an optical fiber which can be used for fiber diode pumped lasers. The focus is on the simulation and analysis of inaccuracies in the manufacturing of optical elements by moulding, especially in the manufacturing of pressing moulds by an ultra-precise CNC machine and in the imperfect transfer of the shape from the mould to a glass element. and Článek se věnuje návrhu optické soustavy pro transformaci komplikovaného záření z laserové diody do optického vlákna použitelné pro vláknové diodou čerpané lasery. Zaměření je kladeno na simulace a analýzu nepřesností vzniklých při výrobě optických prvků pomocí lisování, zejména pak při výrobě lisovacích forem na ultrapřesném obráběcím stroji a při nedokonalém přenesení tvaru formy na výlisek.
Disc-shaped metal elements, composed of different types of steel - stainless 1.4305 and 1.4301, tool steel toolox 44 - were polished to a high quality. Polishing was performed by means of classical approach of autorotational horizontal-swinging kinematics, using polishing cloth and diamond polishing slurries. Elements of all tested types of steel exhibited surface damage described as pitting. This form of defects was least significant for elements made of the harder tool steel, which exhibited overall best quality of polished surface. Furthermore, experiments with polishing of NiP layers deposited on already polished elements’ surface were described. and Kovové elementy ve tvaru disků, zhotovené z nerezových ocelí 1.4305 a 1.4301 a nástrojové oceli toolox 44, byly leštěny na vysokou kvalitu. Leštění bylo provedeno klasickými postupy autorotační kývavé kinematiky s použitím textilní podložky a diamantových lešticích disperzí. U elementů všech typů ocelí byl pozorován výskyt povrchových defektů v podobě tzv. pittingu. Nejméně výrazná byla tato forma defektů u elementů z tvrdší nástrojové oceli, které vykazovaly celkově nejlepší kvalitu leštěných povrchů. Dále jsou popsány experimenty leštění vrstev NiP nanesených na již vyleštěných ocelových elementech.
Laser surface refinement is a new dynamical method in the industry. We describe a commercial solution of a rectangular spot of the laser welding head, an optimization of a laser collimator. We introduce the two new designs of the laser welding heads. We show that this new solutions degrease the number of used optical elements, the weight of laser welding heads is reduced and the serviceability is better. and Laserové zušlechťování povrchu je nová, velmi dynamicky se rozvíjející oblast. V této práci popisujeme komerční řešení tvorby obdélníkového spotu laserové navařovací hlavice i následnou optimalizaci kolimátoru laserového záření. Také představíme nové zrcadlové i refraktivní řešení navařovací hlavice. Ukazujeme, že tato nová řešení snižují počet použitých optických elementů, tedy dochází k úspoře optických komponentů oproti standardnímu komerčnímu řešení. To má vliv na snížení hmotnosti celé hlavice, na obslužnost daného modulu i snížení výrobních nákladů.
In collaboration with LaserTherm, in order to improve the parameters of laser processing heads for welding, welding and hardening, thermo-mechanical analyses of various variants of the collimator solution were performed. These analyses are part of the basis for identifying the most suitable options for optical systems for high- -performance fiber lasers and provide a more detailed overview of the interconnection of the individual physical aspects that occur during the use of the head. and V rámci spolupráce s firmou LaserTherm, za účelem zlepšení parametrů laserových procesních hlavic pro svařování, navařování a kalení, byly provedeny termomechanické analýzy různých variant řešení kolimátoru. Tyto analýzy jsou součástí podkladů pro určení nejvhodnějších variant řešení optických systémů pro vysokovýkonné vláknové lasery a umožňují získat podrobnější přehled o provázání jednotlivých fyzikálních aspektů, které během používání hlavice nastávají.
The article deals with an optical design development of coupling optics for high-power modules for fibre laser pumping, where the achievable precision in beam transformation from the source laser diode towards the glass fibre is critical. Furthermore, the article describes possible pitfalls during mould developments using very precise CNC machines for moulding of coupling optics components. and Článek se věnuje možnostem návrhu optických prvků pro směrování laserových svazků se zaměřením na vláknové diodou čerpané lasery, kde je zapotřebí komplikované transformace záření zlaserové diody pro navázání do optického vlákna, a úskalím při vývoji technologie výroby optických členů transformační soustavy pomocí výroby forem na ultrapřesných obráběcích strojích pro následné lisování.
RODES - Robust Hyperspectral Detection System is the next development stage for the detection of hazardous chemicals by spectral analysis in the infrared spectrum. The optical system is made up of many aspherical surfaces requiring high accuracy of fit within the opto-mechanical system. In order to store the optical elements in the mechanical parts, a new way of storage has been developed, which makes it easy to manufacture and ensures high storage accuracy. and Projekt RODES, neboli robustní hyperspektrální detekční systém, je další vývojový stupeň zařízení pro detekci nebezpečných chemických látek pomocí spektrální analýzy v infračervené oblasti spektra. Optická soustava systému je tvořena mnoha asférickými plochami, které vyžadují vysokou přesnost uložení v rámci optomechanického systému. Pro uložení optických prvků do mechanických dílů byl vyvinout nový způsob uložení, který umožňuje snadnou výrobu a zajišťuje vysokou přesnost uložení.
For the precise glass molding it is necessary to use forms coated with an antiadhesive layer. There are many layers with antiadhesive properties known today, but each one has slightly different properties and is therefore more suitable for various applications. The objective of testing antiadhesive layers in Toptec, Institute of Plasma Physics, Academy of Sciences of the Czech Republic, is to find optimal layers for precise glass molding that they are most suitable for use with the currently used mold and glass material. and Pro lisování optických elementů je nezbytné použít formy povlakované antiadhezní vrstvou. Vrstev s antiadhezními vlastnostmi je dnes známa celá řada, ale každá z nich má mírně odlišné vlastnosti a je tedy pro různé aplikace vhodnější. Cílem testování antiadhezních vrstev v Toptec, Ústavu fyziky plazmatu, Akademie věd ČR, je nalezení optimálních vrstev pro lisování optických komponent tak, aby byly co nejvhodnější pro použití s aktuálně používaným materiálem formy a skla.