下一代激光(guāng)加工的研發和應用:
光束形狀控製、偏振(zhèn)光(guāng)束控製、熱分布成像(xiàng)、激光(guāng)光源改進

激光加工技術的發展令人矚(zhǔ)目,使用領域不斷擴大,例如汽車和燃料(liào)電(diàn)池,有(yǒu)望在(zài)未來應用於生物材料(liào)和晶體材料。 作(zuò)為一種加工(gōng)方法,它有廣泛的應用,例如切割、焊接、鑽孔、開槽和表麵改(gǎi)性(xìng)。 另一方麵,近年來,當加工應用多樣(yàng)化(huà)時,對激光加工的需求不僅限於加工速(sù)度。 例如,每(měi)個領域都存在許多新問題,例如提高切割中的切割表麵質量和減少焊接中的(de)飛濺,解決這些問題的研究開發正在快速進行。 除了常規波長、光學係統和輔(fǔ)助氣體外(wài),激光束形狀和偏振分布控製是這(zhè)些加工精度相關問題的重要因素(sù)。 特別是目前正在引入(rù)的光纖激光加工遇到了(le)切割表麵的粗糙度、碎屑、清晰度和錐(zhuī)形等問題,需要一(yī)種新的光學方法。
人們越來越期待“偏振控(kòng)製技術”作為同時實現激(jī)光加工速度和光束質量(liàng)的手(shǒu)段。 這是因為眾所(suǒ)周知,通過控(kòng)製激(jī)光偏振軸,可以控製局(jú)部吸收,並且可以改變加工零件的形狀並提高切割速度。 在 CO2 激光器的情況(kuàng)下(xià),通過(guò)將偏(piān)振改為圓偏振,消除了加工部件形狀的各向異性,但偏振技術的好處並不止於此。 例如,通過使用基於波前控製原理(稱為 Pancharatnam-Berry 相位)的不同偏振軸空間模式的元件,可以(yǐ)實現高精度光束整形。 在無濺射焊接等領域,控製光束形狀(中(zhōng)心光束 + 環形(xíng)光束)以防止因飛濺而引起火災和加工表麵粗糙,此類研究和應用正在擴大(dà)。

使用光子晶體進行光束(shù)整形示例:將高斯分布塑造成甜甜圈形狀

通過光子(zǐ)晶體控製偏振分布(bù)示例:將均勻的圓(yuán)偏振分布轉(zhuǎn)換為(wéi)輻射線性偏振分(fèn)布
傳統上,DOE、非球麵(miàn)透鏡(Axicon 等)、空間(jiān)光調製器、均質器和場映射(shè)等技術已被提議作為光束控製方法,但在許多(duō)情況下,從光束形狀、波段和光牢度的角度來看,它們(men)的使(shǐ)用受到限製。 存在一個問題,無(wú)法滿足近年來(lái)的快速發展需求。 此(cǐ)外,為了開發(fā)提高(gāo)光束質(zhì)量的技術,不(bú)僅需要開發光束形狀、波前控製和偏振成分的控製方法,還需要構建最佳光學係統以確認加工效果。 我們擁有自己的偏振光束整形技術,這使(shǐ)我們能夠提供高精度的光束控製元件。 此(cǐ)外,我們實現了從元件設計到製造的一(yī)貫內部生產,並提供快速響應激光加工領域多樣化需求的專有技術、原型製作和批量生產服務。
此外,我們擁有使用高速相機的可視化、使(shǐ)用紅外相(xiàng)機的熱量分布以及(jí)使用(yòng)偏振相機的內部駐(zhù)留應力評估技術來評估激光加工性能,我們將通過提供包括提供光學元件及其評估在內的集成解決方案,為提高激光加工精度做出貢獻。

激光焊接中(zhōng)工(gōng)件(jiàn)材料的溫度分布

用於熔池的高速熱成像(xiàng)
CO2激光焊接的高速攝像視(shì)頻
原文鏈接:
https://www.photonic-lattice.com/solution/ultra-precision-micro-laser-processing/




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