Usinage de matériaux et micro-matériaux

Ophir BeamSquared prend désormais en charge le contrôle qualité des laser à grande longueur de Rayleigh.

MKS Instruments étend la gamme d’utilisation de son instrument de mesure de caustique, l’Ophir BeamSquared. Désormais, le système est capable de déterminer en moins d’une minute les paramètres essentiels de la propagation du faisceau même lorsqu’il s’agit de laser continus ou impulsionnels avec une longueur de Rayleigh allant jusqu’à 20 mètres. Les longueurs d’onde des UV à l’IR et celles employées dans les applications de télécommunication sont mesurées de manière automatisée, tandis que les longueurs d’onde au-dessus de 1,8 µm, comme c’est le cas par exemple avec les laser CO₂ et térahertz, se mesurent en mode manuel.

La caustique des faisceaux laser analysée

De nos jours, de nombreux systèmes laser d’usinage de matériaux et de micro-matériaux utilisent des faisceaux laser avec un petit diamètre focal et une grande longueur de Rayleigh. Le défi est d’être capable d’analyser la caustique de ces faisceaux laser pour pouvoir en contrôler la qualité. Avec les systèmes Ophir BeamSquared et les systèmes existants, c’est tout à fait possible grâce aux lentilles de 750 et 1000 mm spécialement calibrées à cet effet.   « Les applications d’usinage de matériaux et de micro-matériaux, comme le soudage à distance, requièrent de plus en plus des laser avec un petit diamètre focal et une grande longueur focale » explique Reuven Silverman, directeur général d’Ophir Photonics. « Pour les obtenir les fabricants combinent dans leurs systèmes laser des diamètres de faisceaux plus élevés et un M² plus petit avec des optiques à longue focale. Ainsi, les petits diamètres de faisceau se produisent à plus grande distance du laser, ce qui se traduit par des longueurs de Rayleigh pouvant atteindre 20 mètres. BeamSquared est le seul instrument de mesure du M² à proposer des lentilles à focales longues capables de mesurer les faisceaux laser conformément à la norme ISO11146. »

Un logiciel ouvert

Le système BeamSquared inclut le logiciel M² et un chemin optique plus long. Le logiciel capture les paramètres de propagation du faisceau dans le sens X et Y, dont le diamètre et la position du waist, la divergence, les longueurs de Rayleigh ainsi que le facteur M² ou K ou le produit de paramètre de faisceau ainsi que l’astigmatisme et l’asymétrie. Pour mieux montrer le comportement du faisceau focalisé, les faisceaux peuvent être représentés en deux ou en trois dimensions. Parmi les fonctions, on dénombre aussi une représentation en coupe des modèles 3D et des rapports avancés. Des représentations en 3D ainsi que des graphiques représentant la caustique du faisceau, des réglages, des résultats de mesure et un grand nombre de statistiques peuvent être intégrés aux rapports. Une interface d’automatisation via des composants .Net permet aux utilisateurs de créer leurs propres applications.

De conception compact

BeamSquared est un système qui fonctionne avec des caméras et qui se monte aussi bien à la verticale qu’à l’horizontale selon l’espace disponible. La caméra au silicium Ophir BSQ-SP920 capture et analyse les longueurs d’onde situées entre 190 nm et 1100 nm. De conception compacte, elle offre une vaste plage dynamique, un excellent rapport signal-bruit et un halo réduit.