下一代激光加工的研發(fā)和應(yīng)用：
光束形狀控制、偏振光束控制、熱分佈成像、激光光源改進(jìn)
激光加工技術(shù)的發(fā)展令人矚目，使用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，例如汽車(chē)和燃料電池，有望在未來(lái)應(yīng)用於生物材料和晶體材料。 作為一種加工方法，它有廣泛的應(yīng)用，例如切割、焊接、鑽孔、開(kāi)槽和表面改性。 另一方面，近年來(lái)，當(dāng)加工應(yīng)用多樣化時(shí)，對(duì)激光加工的需求不僅限於加工速度。 例如，每個(gè)領(lǐng)域都存在許多新問(wèn)題，例如提高切割中的切割表面質(zhì)量和減少焊接中的飛濺，解決這些問(wèn)題的研究開(kāi)發(fā)正在快速進(jìn)行。 除了常規(guī)波長(zhǎng)、光學(xué)系統(tǒng)和輔助氣體外，激光束形狀和偏振分佈控制是這些加工精度相關(guān)問(wèn)題的重要因素。 特別是目前正在引入的光纖激光加工遇到了切割表面的粗糙度、碎屑、清晰度和錐形等問(wèn)題，需要一種新的光學(xué)方法。
人們?cè)絹?lái)越期待“偏振控制技術(shù)”作為同時(shí)實(shí)現(xiàn)激光加工速度和光束質(zhì)量的手段。 這是因?yàn)楸娝苤ㄟ^(guò)控制激光偏振軸，可以控制局部吸收，並且可以改變加工零件的形狀並提高切割速度。 在 CO2 激光器的情況下，通過(guò)將偏振改為圓偏振，消除了加工部件形狀的各向異性，但偏振技術(shù)的好處並不止於此。 例如，通過(guò)使用基於波前控制原理（稱(chēng)為 Pancharatnam-Berry 相位）的不同偏振軸空間模式的元件，可以實(shí)現(xiàn)高精度光束整形。 在無(wú)濺射焊接等領(lǐng)域，控制光束形狀（中心光束 + 環(huán)形光束）以防止因飛濺而引起火災(zāi)和加工表面粗糙，此類(lèi)研究和應(yīng)用正在擴(kuò)大。
使用光子晶體進(jìn)行光束整形示例：將高斯分佈塑造成甜甜圈形狀
通過(guò)光子晶體控制偏振分佈示例：將均勻的圓偏振分佈轉(zhuǎn)換為輻射線(xiàn)性偏振分佈
傳統(tǒng)上，DOE、非球面透鏡（Axicon 等）、空間光調(diào)製器、均質(zhì)器和場(chǎng)映射等技術(shù)已被提議作為光束控制方法，但在許多情況下，從光束形狀、波段和光牢度的角度來(lái)看，它們的使用受到限制。 存在一個(gè)問(wèn)題，無(wú)法滿(mǎn)足近年來(lái)的快速發(fā)展需求。 此外，為了開(kāi)發(fā)提高光束質(zhì)量的技術(shù)，不僅需要開(kāi)發(fā)光束形狀、波前控制和偏振成分的控制方法，還需要構(gòu)建最佳光學(xué)系統(tǒng)以確認(rèn)加工效果。 我們擁有自己的偏振光束整形技術(shù)，這使我們能夠提供高精度的光束控制元件。 此外，我們實(shí)現(xiàn)了從元件設(shè)計(jì)到製造的一貫內(nèi)部生產(chǎn)，並提供快速響應(yīng)激光加工領(lǐng)域多樣化需求的專(zhuān)有技術(shù)、原型製作和批量生產(chǎn)服務(wù)。
此外，我們擁有使用高速相機(jī)的可視化、使用紅外相機(jī)的熱量分佈以及使用偏振相機(jī)的內(nèi)部駐留應(yīng)力評(píng)估技術(shù)來(lái)評(píng)估激光加工性能，我們將通過(guò)提供包括提供光學(xué)元件及其評(píng)估在內(nèi)的集成解決方案，為提高激光加工精度做出貢獻(xiàn)。
激光焊接中工件材料的溫度分佈
用於熔池的高速熱成像
CO2激光焊接的高速攝像視頻
原文鏈接：
https://www.photonic-lattice.com/solution/ultra-precision-micro-laser-processing/
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