在激光功率相同的情況下,激光光束質(zhì)盆越好,則目標(biāo)處光束能量就越集中,激光功率密度就越大。對(duì)目標(biāo)的作用效果就越明顯;光束質(zhì) 越差,能 越發(fā)散,激光功率密度就越小,對(duì)目標(biāo)的作用效果也就越差。因此,光束質(zhì)且是決定激光加工綜合性能的重要指標(biāo)。評(píng)價(jià)
在激光功率相同的情況下,激光光束質(zhì)盆越好,則目標(biāo)處光束能量就越集中,激光功率密度就越大。對(duì)目標(biāo)的作用效果就越明顯;光束質(zhì) 越差,能 越發(fā)散,激光功率密度就越小,對(duì)目標(biāo)的作用效果也就越差。因此,光束質(zhì)且是決定激光加工綜合性能的重要指標(biāo)。評(píng)價(jià)激光光束質(zhì)量的好壞可以用光束遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角、光束獲焦特征參數(shù)位K,(也稱(chēng)雙參數(shù)法)和衍射極限倍因子礦(M)或光束傳抽因子K值來(lái)表示。光束的遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角的大小決定了激光光束可傳幼多遠(yuǎn)而不明顯發(fā)散。但是由于光束發(fā)散角可通過(guò)光學(xué)變換來(lái)改變,因而不能用其全面地評(píng)價(jià)激光束的質(zhì)Ie激光光束的獲焦特征參數(shù)價(jià)定義為瑯焦前后光束的束層直徑s遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角,如圖盆一巧所示,Wo為激光束束搜半徑,0為。焦前徽光束的遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)徽角,叫為策焦光束的束艘半徑,B'為策焦后激光束的遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角,那么KI值可表示為采用Kf值來(lái)評(píng)價(jià)徽光光束質(zhì)It的優(yōu)劣,避免了只用光束發(fā)散角作為光束質(zhì)判據(jù)的片面性。叮值越小,光束的傳輸距離越長(zhǎng)二焦的焦點(diǎn)越小,焦點(diǎn)功率密度越高,因面光束質(zhì) 越好的嚴(yán)格理論是建立在量子電動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)上的,它原則上可以描述光纖激光打標(biāo)機(jī)的全部特性,但由于它的復(fù)雜性。我們?cè)谟懻摴饫w激光打標(biāo)機(jī)的某些現(xiàn)象時(shí)不一定非得采用它,而是使用不同近似程度的理論去描述不同層次的間題。下面簡(jiǎn)介光纖激光打標(biāo)機(jī)的四類(lèi)不同理論的出發(fā)點(diǎn)及其應(yīng)用范圍。一、經(jīng)典理論該理論將原子系統(tǒng)與光頻電磁場(chǎng)都作經(jīng)典處理,即用經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)的麥克斯韋方程組描述電磁場(chǎng),將原子中的運(yùn)動(dòng)電子視為服從經(jīng)典力學(xué)的振子。該理論成功地解釋了物質(zhì)對(duì)光的吸收與色散現(xiàn)象,說(shuō)明了原子的自發(fā)輻射及譜線寬度。所討論的譜線加寬與線型函數(shù),所討論的頻率牽引現(xiàn)象,都將引用經(jīng)典理論的結(jié)論。二、半經(jīng)典理論該理論仍采用經(jīng)典的麥克斯韋方程組描述光頻電磁場(chǎng),而使用量子力學(xué)理論描述物質(zhì)的原子。采用這種方法建立光纖激光打標(biāo)機(jī)理論的工作是由蘭姆(W.E.Lanb)于1946年開(kāi)始的,又稱(chēng)光纖激光打標(biāo)機(jī)的蘭姆理論。該理論可以較好地揭示光纖激光打標(biāo)機(jī)中的大部分物理現(xiàn)象,如強(qiáng)度特性、增益飽和效應(yīng)、模式競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)、頻率牽引現(xiàn)象及頻率推斥效應(yīng)等。但它也掩蓋了與場(chǎng)的量子化特性有關(guān)的物理現(xiàn)象,如自發(fā)輻射的產(chǎn)生以及由它所引起的激光振蕩線寬極限、振蕩過(guò)程中的量子起伏效應(yīng)(噪聲和相干性)。由于該理論的數(shù)學(xué)處理相當(dāng)復(fù)雜。