【48812】一文看懂光束整形在激光加工运用中的要害优势

  工业制作中，一般会把激光的类高斯光束转成平顶光束。平顶光斑的特点是顶部能量均匀、鸿沟十分锋利，即“过渡区”短、光斑上激光能量90％到10％的峻峭曲线能发生十分显着的激光鸿沟，明晰区域分了激光处理区域和未经处理的区域。

  光束整形器能够将高斯入射激光束转换成圆形、矩形、正方形、直线或其他自界说的形状。即便改动脉冲能量，平顶光斑都能坚持相同的有用面积。光束整形器发生的平顶光斑常用于激光加工，能够有用的防备特定区域过度曝光或曝光缺乏。

  光束整形器的典型运用包含：激光焊接、激光切开、激光打标、激光印刷、激光打孔、激光钻孔、激光划片、激光烧蚀、激光熔融、激光快速成型、激光3D打印等激光镜头的光路规划及出产制作，以及miniLED焊接修理、LDI整形光源、激光医学、美学激光（景象）和文娱激光等。

  光束整形即选用光束整形透镜、镜片、微透镜或许不一样的形状光纤对光斑完成匀化作用。

  它主要是运用一种衍射光学元件，用于将高斯入射激光束转换成圆形、矩形、正方形、直线或其他自界说的形状。

  经过将激光束塑造成各种针对特定处理和工艺的能量散布，提高了激光制作的功率利用率和激光加作业用，完成了更高的激光加工功率和激光加工质量。

  光束整形器运用中最经典的结构包含激光光源，光束整形器元件，聚集光学元件和作业面。

  1．入射激光波长 2．作业间隔（EFL）3．入射激光光束参数（D）4．输出光斑尺度（d）

  为了取得高质量的平顶光斑功能，入射激光要准直射入，形式应为单模M2＜1．3。假如M2值变大，则发生的平顶光斑的作用变差。

  光束途径中的一切孔径有必要至少比入射激光光束尺度大2倍（大2．5倍最佳），由于太小的孔径会在输出光斑上发生干与图样或波纹。这些孔径一般包含平面镜（用于光束折叠或扫描），扩束器，激光分束器和聚集光学器材。

  光束途径中的一切光学器材应具有高质量，即具有低像差水平，避免添加波前差错并下降平顶光斑功能。

  在规划所需的输出平顶光尺度时，要考虑到“衍射极限（DL）”，衍射极限是最小输出光斑尺度的物理光学极限，即假如从体系中删除了光束整形器，抱负的输出光斑尺度便是衍射极限光斑的尺度。依据经历，光束整形器的输出平顶光斑尺度至少为如下公式界说的衍射极限光斑尺度的1．5倍（关于M2＝ 1）。

  其间：L为聚集光学器材的有用焦距，λ为入射激光波长，D为入射激光光束尺度，M2为入射激光束质量参数。

  － 光束整形器的尺度和DL之间的因数决议了光束整形器的质量和功率。较大的因子能够使边际更锋利。