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Applications 应用天地

光束分析

在应用中进行实时大功率激光光束质量分析

一种实用型高功率激光实时测量方法，测量在激光焦点上进行，进一步
发展创新的光束采样，可以实时精确测量50~100kW的激光功率。

文/毛玉林，顶尖科仪（中国）股份有限公司

先 进的制造技术和更快更准
确的控制工序，使大功率
激光器成为新的金属焊接
和切割应用的有力工具。由于激光焊
接和切割技术具有高效率和低成本的
特点，目前激光焊接和切割技术正逐
图1：激光沿Z轴在不同位置的光束轮廓测量。
渐取代传统的焊接和切割技术。
然而，为了满足高精度、高质量 的金属切割能力。为了满足低强度热 激光焊接
的应用，尤其是在自动化领域，激光 焊接，可以将这些连续激光器调制成 有许多焊接方法，但我们更关注
器作为高质量、高效率加工工具在逐 具有高峰值功率和低平均功率的脉冲 于这种焊缝之间使用填充材料的沉积
年增加。同样，由于激光焊接和切割 激光器。光纤传输灵活方便，更容易 焊接。沉积焊接也是一种有用的表面
是非接触工艺，所以不存在金属形变 集成到焊接头、振头、机器人和遥控 精密加工工艺，同样也可以修复或者
的问题。 焊接系统中。无论采用何种光束传输， 修改现有部件。在自动沉积焊接中，
光纤激光器都表现出优异的性能，并 机器将填充材料输送到焊接区域，此
光束空间特性 且能够实时测量在焦点处的光束轮廓。 区域经过焊接，然后冷却，金属层将

在激光加工领域，光束横截面功 激光材料加工对光束特性极其敏 固化并可机械加工。
率密度分布是一个很重要的参数，它 感，最终与光束质量密切相关。激光 图 2 显示了典型的沉积焊接头，
决定着整个加工系统的性能。激光沿 切割和烧蚀特性取决于光斑直径及其 由于保护玻璃与光斑位置之间的工作
着传播路径，在不同的空间位置具有 周围的衍射环或基座。在激光焊接中， 距离有限，所以直接在其机械外壳中
不同的光斑直径和功率密度，这一特 焊缝的特性取决于材料的种类、光束 测量激光束是非常困难的。此外，填 ——降低系统设计成本！！
性是由激光器的谐振腔、发散角、光 的功率密度和稳定性、景
学元件的相互作用以及驱动电源的特 深等。此外，热透镜效应 利用 PicoBlade®2，可将您的最苛刻的微加工应用的生产率提高40%。
性决定的。虽然现有的理论能够准确 直接影响光束质量和稳 PicoBlade 2——我们的智能控制、全功能 部触发，而该外部触发的定时抖动仅为
皮秒激光器——能以最高的精度和可靠性加 ±25纳秒，同时维持稳定精确的脉冲能量
地预测激光在实际工程中的传播特 定性。
工几乎所有的材料的完美工具。经过优化 ——这对处理复杂的异型加工应用至关重要。
性，但是对于研究人员、系统工程师 为了进一步理解大 设计的最新 PicoBlade 平台与我们的第一
代激光器拥有同样高的灵活性，而且封装 想要更全面地了解？
和激光厂商而言，能够精确测量激光 功率光束剖面的复杂性，
更小，极大简化了系统集成难度。 下载AccuTrig 白皮书，查找
器的空间传输特性是至关重要的。 下面将介绍激光焊接和 AccuTrig™ 独特的智能控制、高速变频功 PicoBlade 2 是如何改善您的
好的光束质量和高连续功率，赋 激光切割两大主要应用 能使 PicoBlade 2 能够提供真正的实时外 微加工应用和结果。
予了光纤激光器深穿透焊接以及优越 的特性。 图2：激光焊接原理图。

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