激光光束质量对光束传输聚焦和加工质量的影响

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1、北京工业大学博士学位论文激光光束质量对光束传输聚焦和加工质量的影响姓名：陈虹申请学位级别：博士专业：光学工程指导教师：左铁钏20060401北京工业大学工学博士学位论文致性。通过理论计算和实际测量，在光束质量不同的四种激光器不同的聚焦状态下逐一完成了激光深熔焊接实验。依据深熔焊接“小孔”内的能量平衡建立数学模型，指出激光束的功率密度、焊接速度、入射到小孔壁上激光束的入射角、光束达到工件表面时的光束半径、在小孔内部不同深度处光束的束宽、材料自身的热物理性能等参数主要影响激光深熔焊接结果。光束质量标志了光束参数特性，它通过对聚焦光束特性的决定性作

2、用，使聚焦光束在相同的工艺条件下获得了不同的能量密度，进而对激光焊接过程产生影响。光束质量越高，其他条件相同情况下得到的焦斑半径就越小，能够在低功率下获得高能量密度，有效提高加工效率。另外，对于激光焊接应用，不仅要选择最优的焊接工艺参数，还要根据激光器的光束质量选择最优焦距的聚焦镜。根据锥形小孔模型，推导计算出最佳焦距的计算公式。光束质量越好，可以采用聚焦镜的最佳焦距越长。但对于某一光束质量激光器，最佳焦距也不具有唯一性，根据加工条件的不同而不同。总而言之，光束质量首先决定了激光束是否能够有效的传输和聚焦，然后通过其对聚焦光束特性，主要是焦斑

3、大小的影响使聚焦光束获得不同的能量密度。激光束的能量密度是完成各种加工任务的前提条件，在关注能量密度时，不仅要考虑功率，还要充分重视光束质量的作用，根据应用需求选择合适的激光加工源和聚焦系统，获得最佳的加工状态，得到理想的加工质量。关键词：激光加工；光束质量：传输与聚焦理论；聚焦特性；深熔焊按AbStractResearch，developmem，appIicationandindusmalizationofmodernlaSerm蛆ufacttIringteclulologyplayaIliInpona呲roleon也edeVelopmem

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