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在激光材料加工应用中使用激光分束

Release Time:

2023-04-28

　　激光束的分束是分束器DOE的加工输出效果，DOE是一种产生光束阵列的光学组件，通常用于各种应用，包括工业、医疗和传感。本文介绍了分束激光束在工业材料加工应用中的一些创新应用。

　　什么是多点分束器？如何产生分裂的激光束

　　激光束的分束是使用带有入射激光束的DOE衍射分束器的结果。这将创建一个分裂光束阵列，每个光束共享相同的强度分布和输入光束的其他特性（如波长、偏振），但具有不同的传播角度。该阵列具有由光栅方程确定的角间距，对于小分裂角，该方程给出几乎相同的间距。当通过合适的透镜聚焦时，该光束阵列会生成具有预定义间隔和排列的矩阵或点线，其大小由激光束的角度发散度决定。这种光点阵列可用于增加许多工业激光工艺的产量。

　　在激光束加工应用中使用分束激光束

　　光束阵列可用于许多工业应用，尤其是激光束加工和表面纹理处理。

　　单个激光束虽然可以使用振镜扫描仪和F-theta透镜等设置轻松控制，但对基于激光的机器的处理吞吐量产生了固有的限制。随着激光功率的增加和每焦耳或瓦特的工艺成本下降，这些限制变得越来越明显。为了利用不断增加的激光功率，必须使用衍射分束器，因为没有任何扫描系统，甚至多边形扫描仪，都无法以足够快的速度扫描以将激光功率完全分散到大面积上。

　　为了表面功能化的目的，扫描系统的这种应用限制在周期性结构化表面的激光束加工中变得尤为重要。为了实现工业用途的实际处理速度，结构化速率必须达到1m 2/min以上，这意味着必须在几分钟的时间尺度内制作数百万个光斑大小的压痕。没有扫描仪系统可以如此快速和准确地扫描单个点，而Holo/Or的DLITe分束器DOE产生一个二维激光束，每个脉冲形成数千个压痕阵列。然后在要进行功能化的表面上扫描二维点阵列，从而以工业速率实现高通量纹理化。这种分裂激光束的扫描可以使用平台移动或滚动条来获得，或者使用振镜或多边形扫描仪来获得。由于衍射光学在光斑矩阵形状方面提供了充分的灵活性，因此可以定制激光束的区域以更好地适应扫描方法和激光参数。

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