光固化成形ppt课件
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26
气体激光器
气体激光器的工作物质是气体。其特点是小巧，能连续 工作，单色性好，但是输出功率不及固体激光器。目前已经 开发了各种气体原子、离子、金属蒸汽、气体分子激光器。 常用的有CO2激光器、氦氖激光器和CO激光器。
氦氖激光器 应用：检测， CO2激光器，应用于焊接、切割，快速成型
27
半导体激光器
转分布的外界能量。
11
激光器技术
• 一个外来光子激发原子产生另一个同性质的光子，这就是 说一个光子放大为N1个光子，N1个光子将诱发出N2光子 （N2>N1）……在原子受激辐射过程中，光被加强了，这 个过程就被称为光放大。
E2
E2
E2
E2－E1
E2－E1
入射波
出射波
受激吸收
E1
E1
E1
受激辐射
受激光放大
22
固体激光器
这类激光器所采用的固体工作物质，是把具有能产生受激发射作用的金属离子 掺入晶体而制成的。在固体中能产生受激发射作用的金属离子主要有三类：(1)过渡 金属离子（如Cr3+）；(2)大多数镧系金属离子（如Nd3+、Sm2+、Dy2+等）；(3) 锕系金属离子（如U3+）。这些掺杂到固体基质中的金属离子的主要特点是：具有 比较宽的有效吸收光谱带，比较高的荧光效率，比较长的荧光寿命和比较窄的荧光 谱线，因而易于产生粒子数反转和受激发射。用作晶体类基质的人工晶体主要有： 刚玉（NaAlSi2O6）、钇铝石榴石（Y3Al5，O12）、钨酸钙（CaWO4）、氟化钙 （CaF2）等，以及铝酸钇（YAlO3）、铍酸镧（La2Be2O5）等。
15
激光器技术（结构）
• 激光工作物质： 即发光物质，可以是气体、液体和固体；
• 泵浦源： 能量源，产生激励作用，有电泵浦源、光泵浦源等；
• 谐振腔： 放置在发光物质两边的反射镜，其中之一为全反射镜
，另外一个为部分反射、部分透射的半反射镜； • 激光器的分类：
根据工作物质的不同，分为气体、液体和固体激光器。
半导体激光器又称激光二极管[1](LD)。进入八十年代，人们吸收了半导体物 理发展的最新成果，采用MBE（分子束外延）或者CVD（化学气相沉积）方法来 制备的量子阱(QW)和应变量子阱(SL-QW)等新颖性结构，和折射率调制Bragg发 射器以及增强调制Bragg发射器最新技术，同时还发展了MBE、MOCVD及CBE等 晶体生长技术新工艺，使得新的外延生长工艺能够精确地控制晶体生长，达到原 子层厚度的精度，生长出优质量子阱以及应变量子阱材料。于是，制作出的LD， 其阈值电流显著下降，转换效率大幅度提高，输出功率成倍增长，使用寿命也明 显加长。
28
半导体激光器
半导体激光器是继固体和气体激光器之后发展起来的一 种效率高、体积小、重量轻、结构简单，但输出功率小的激 光器。其中有代表性的是砷化镓激光器。
半导体激光器 应用：可作为光泵浦，产生激光。
29
SLA成形系统扫描装置
激光束扫描装置有两种方式： （1）. 扫描器—Galvanometer（扫描振镜）
7
SLA成形系统的激光器
1、SLA用激光器有两种类型： 氦－镉（He－Cd）激光器，输出功率15～50mW（毫瓦）
，属于低能量激光，输出波长325nm，激光器寿命2000h。 固体激光器，激光物质YVO4，输出功率100～1000mW，
属于高能量激光，输出波长354.7nm，激光器寿命5000h以 上，寿命主要决定于泵浦源。 聚焦后激光光斑直径一般为0.05～0.30m，激光位置精度可 达0.008mm，重复精度可达0.005mm。
电流计驱动的扫描振镜方式，适合于制造各种尺寸的高精 度原型件，扫描速度快，但存在焦距误差现象。 （2）. X－Y绘图仪方式，精度高，扫描速度低，适合于制造 大尺寸的高精度原型件。
30
SLA成形系统扫描器
振镜是一种矢量扫描器件，它是一种特殊的摆动电机，基本原理是通电线 圈在磁场中产生力矩，但与旋转电机不同，其转子上通过机械纽簧或电子的方 法加有复位力矩，大小与转子偏离平衡位置的角度成正比，当线圈通以一定的 电流时，转子发生偏转到一定的角度时，电磁力矩与回复力矩大小相等，故不 能象普通电机一样旋转，只能偏转，偏转角与电流成正比，与电流计一样，故 振镜又叫电流计扫描器（galvanometric scanner），反射镜安装在转轴出端 ，由转子带动偏转。
4
SLA成形原理
3、 激光束对新一层树 脂进行扫描固化，使新 固化的一层牢固地粘合 在前一固化层上。
4、重复2步和3步，至整个 零件原型制造完毕。
最后升降台升出液体 树脂表面，即可取出工件 ，进行清洗、后固化以及 表面光洁处理。
5
SLA成形系统的组成及各部分的作用
SLA 成 形 系 统 由 激 光 器 、 扫描器、光敏树脂、液槽 、升降台、树脂涂敷装置 和控制软件组成。
6
光固化快速成型计算机
SPS光固化快速成型系统采用两台计算机，一台用作分层和加支撑，通过网 络与CAD工作站直接连接，接收CAD系统设计的STL文件。一台用作系统控制， 分层数据文件和支撑文件通过并行接口传输给控制计算机。
SPS光固化快速成型系统的中央控制部件采用工业控制计算机，制作时，实 时生成扫描矢量及各种控制指令，并通过相应的接口电路控制各个子系统。计算 机通过3通道16位数模转换器控制振镜扫描系统，控制网板升降运动，刮平系统 运动等；激光功率和树脂温度等模拟量通过数模转换电路馈入计算机；通过I/O 接口板把驱动脉冲送至步进电机驱动电源，成型机的各种光电开关信号也通过 I/O板馈入计算机。
不同路程相遇而产生的干涉。 空间相干
是指同一时间由空间不同点发出的光的相干性。
由于激光的传播方向、振动态、频率、相位完全一致，因 此激光具有优良的时间相干性和空间相干性
20
激光器的组成
固体激光器
激光器
半导体激光器
液体激光器
气体激光器
21
增益介质
激
光Leabharlann 激励能源器光学谐振腔
粒子反转分布 能源 产生激光
不仅如此，激光光束经过聚焦，光斑温度可以高达万度。 • 激光的高方向性
激光的高方向性主要是指其光束的发散角小，紫外激光发 散角为0.5毫弧度。
17
激光器技术
激光具有高平行度，其发散角小，一般约为0.18°，比普 通光微波小2～3个数量级。激光光束在几公里之外的扩散范围 不到几厘米，因此，立体角极小；由于它的能量高度集中，比 同能量级的普通光源高几百万倍。
16
激光器技术
激光有四大特性： 高亮度、高方向性、高单色性和高相干性。
• 激光的高亮度 普通光源发出的光是连续的，并且在4π立体角内传播，能
量十分分散，所以亮度不高，如太阳光的亮度值约为 2×103W/cm2·Sr，而气体激光器的亮度值为108W/cm2·Sr，而 固体激光器的亮度更高达1011W/cm2·Sr。
8
激光器技术
• 原子在正常分布状态下，总是稳定地处于低能级E1，如无 外界作用，原子将长期保持这种稳定状态。一旦原子受到 外界光子的作用，赋予原子一定的能量E后，原子就从低 能级E1跃迁到高能级E2，这个过程称为光的受激吸收。
• 光受激后，其能量有下列关系：
9
激光器技术
• 处于高能级E2的原子在光子的诱发下，从高能级E2跃迁到低 能级E1而发光，这个过程叫做光的受激辐射。根据外光电效 应，只有光子的频率等于激发态原子的某一固有频率时，原 子的受激辐射才能产生，因此，受激辐射发出的光子与外来 光子具有相同的频率、传播方向和偏振状态。
• 激光发生原理 一个原子吸收能量之后，从低能态到高能态的过程称为
激发过程。反之，处于激发状态的原子是不稳定的，总是自发 地回到低能态，同时有光子发出，这一过程叫“自发辐射”。 如果原子吸收外界光能而跃迁到高能级，而受外界光感应产生 辐射又回到低能态，这一过程叫“受激发射”。
但是，只有采用一种办法使物质中大量粒子同时处于激 发态，并通过外界光感应，使所有处于激发态的粒子几乎同步 完成受激辐射回到低能态，这时物质才能发出一束强大的光束 来，称为“激光”。
液体染料激光器
应用：物质分析，光化反应， 激光演示，科学研究及光动力 学治疗等
25
气体激光器
这类激光器采用的气体工作物质，是所使用的工作物质中数目最多、激励方式最 多样化、激光发射波长分布区域最广的一类激光器。气体激光器所采用的工作物质， 可以是原子气体、分子气体和电离化离子气体，为此，把它们相应的称为原子气体激 光器、分子气体激光器和离子气体激光器。在原子气体激光器中，产生激光作用的是 没有电离的气体原子，所采用的气体主要是几种惰性气体（如氦、氖、氩、氪、氙等 ），有时也可采用某些金属原子（如铜、锌、镉、铯、汞等）蒸汽，或其他元素原子 气体等。原子气体激光器的典型代表是氦一氖气体激光器。在分子气体激光器中，产 生激光作用的是没有电离的气体分子，所采用的主要分子气体工作物质有CO2、CO 、N2、H2、HF和水蒸气等。分子气体激光器的典型代表是二氧化碳（CO2）激光器 、氮分子（N2）激光器。离子气体激光器，是利用电离化的气体离子产生激光作用， 主要的有惰性气体离子和金属蒸汽离子，这方面的代表型器件是氩离子（Ar+）激光 器、氪离子（Kr+）激光器以及氦一镉离子激光器等。
晶体两端镀膜构成谐振腔。
23
固体激光器
固体激光器的增益介质是固态物质。尽管其种类很多， 但其结构大致是相同的，特点是体积小而坚固，功率大。目 前输出功率可达几千兆瓦。常用的固体激光器有红宝石激光 器、掺钕的钇铝石榴石激光器和钕玻璃激光器。
红宝石激光器 应用：焊接、切割
24
液体染料激光器
使用Ar离子激光，KTP－YAG激光或紫外激光泵浦含有 染料的有机溶液，激励染料，并使该染料的谱线在谐振腔内振 荡放大而输出波长连续可调的激光。染料不同可调波长范围不 同，如果再进行倍频，则可获得紫外光，从而得到紫外到近红 外的波长。液体激光器输出激光的工作物质是液体。其最大的 特点是它发出的激光波长可在一波段内连续可调，连续工作， 而不降低效率。液体激光器可分为有机液体激光器，无机液体 激光器以及鳌合物激光器等。
3
SLA成形原理
1、利用计算机控制下的紫 外激光，按预定零件各分 层截面的轮廓，进行填充 扫描，轮廓扫描，使被扫 描区的光敏树脂薄层产生 光聚合反应，从而形成零 件的一个薄层截面；
2、当一层固化完毕，移 动升降台，通过真空吸附 式刮平系统，对大平面补 充树脂，并刮平装置刮去 多余的树脂。在原先固化 的树脂表面上再涂敷上一 层新的液态树脂。
10
激光器技术
• 在外来光子的激发下，如果受激辐射大于受激吸收，原子 在某高能级的数目就多于低能级的数目，相对于原子正常 分布状态来说，称之为粒子数反转。当激光器内工作物质 中的原子处于反转分布，这时受激辐射占优势，光在这种 工作物质中传播时，会变得愈来愈强。
• 增益介质：处于粒子数反转分布状态的物质。 • 激励能源：使原子从低能级跃迁到高能级，形成粒子数反
18
激光器技术
• 激光的单色性 激光的频率宽度很窄，比普通光频宽度的十分之一还小
，因此，激光是最好的单色光。激光测长主要就是利用激光 的高单色性。 • 激光的相干性
两束光在相遇区域内发出的波相叠加，并能形成较清晰 的干涉图样或能收到稳定的拍频信号。
19
激光器技术
时间相干 是指同一光源在相干时间t内的不同时刻发出的光，经过
光固化快速成型机结构
激光器 扫描器
立板 网板 沉块
树脂槽
反射镜 光路板
刮板
2
快速成型制造技术
激光器：提供光固化光源，波长355nm紫外光 扫描器：使激光实现X-Y方向扫描 聚焦镜：使激光在焦点处会聚 反射镜：光路调整 立板：固定Z向工作台，固定液位调整系统 网板：支撑快速成型制件 树脂槽：盛装液体光固化树脂 沉块：调整液位，保证XY方向扫描精度 刮平装置：真空吸附刮平装置，保证层厚度
概述
液 态 光 敏 聚 合 物 选 择 性 固 化 （ Stereo Lithography Apparatus，简称SLA），又称立体平板印刷技术，或称光 固化立体造型，是目前世界上研究最深入、技术最成熟、应 用最广泛的一种快速成形方法。在国际市场上占的份额最大 ，约为60％左右。
1
快速成型制造技术
图 经过受激辐射光被放大的示意图 12
激励（泵浦）示意图
13
激光器技术（结构）
• 为了使受激辐射的光强足够大，通常设计一个光学谐振腔 。原子发出的光在光学谐振腔里产生雪崩似的放大，从而 形成了强大的受激辐射光，该辐射光被称为激光。
全反射镜
工作物质
激光束 半反半透射镜
光学谐振腔示意图 14
激光器技术（原理）
气体激光器
气体激光器的工作物质是气体。其特点是小巧，能连续 工作，单色性好，但是输出功率不及固体激光器。目前已经 开发了各种气体原子、离子、金属蒸汽、气体分子激光器。 常用的有CO2激光器、氦氖激光器和CO激光器。
氦氖激光器 应用：检测， CO2激光器，应用于焊接、切割，快速成型
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半导体激光器
转分布的外界能量。
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激光器技术
• 一个外来光子激发原子产生另一个同性质的光子，这就是 说一个光子放大为N1个光子，N1个光子将诱发出N2光子 （N2>N1）……在原子受激辐射过程中，光被加强了，这 个过程就被称为光放大。
E2
E2
E2
E2－E1
E2－E1
入射波
出射波
受激吸收
E1
E1
E1
受激辐射
受激光放大
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固体激光器
这类激光器所采用的固体工作物质，是把具有能产生受激发射作用的金属离子 掺入晶体而制成的。在固体中能产生受激发射作用的金属离子主要有三类：(1)过渡 金属离子（如Cr3+）；(2)大多数镧系金属离子（如Nd3+、Sm2+、Dy2+等）；(3) 锕系金属离子（如U3+）。这些掺杂到固体基质中的金属离子的主要特点是：具有 比较宽的有效吸收光谱带，比较高的荧光效率，比较长的荧光寿命和比较窄的荧光 谱线，因而易于产生粒子数反转和受激发射。用作晶体类基质的人工晶体主要有： 刚玉（NaAlSi2O6）、钇铝石榴石（Y3Al5，O12）、钨酸钙（CaWO4）、氟化钙 （CaF2）等，以及铝酸钇（YAlO3）、铍酸镧（La2Be2O5）等。
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激光器技术（结构）
• 激光工作物质： 即发光物质，可以是气体、液体和固体；
• 泵浦源： 能量源，产生激励作用，有电泵浦源、光泵浦源等；
• 谐振腔： 放置在发光物质两边的反射镜，其中之一为全反射镜
，另外一个为部分反射、部分透射的半反射镜； • 激光器的分类：
根据工作物质的不同，分为气体、液体和固体激光器。
半导体激光器又称激光二极管[1](LD)。进入八十年代，人们吸收了半导体物 理发展的最新成果，采用MBE（分子束外延）或者CVD（化学气相沉积）方法来 制备的量子阱(QW)和应变量子阱(SL-QW)等新颖性结构，和折射率调制Bragg发 射器以及增强调制Bragg发射器最新技术，同时还发展了MBE、MOCVD及CBE等 晶体生长技术新工艺，使得新的外延生长工艺能够精确地控制晶体生长，达到原 子层厚度的精度，生长出优质量子阱以及应变量子阱材料。于是，制作出的LD， 其阈值电流显著下降，转换效率大幅度提高，输出功率成倍增长，使用寿命也明 显加长。
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半导体激光器
半导体激光器是继固体和气体激光器之后发展起来的一 种效率高、体积小、重量轻、结构简单，但输出功率小的激 光器。其中有代表性的是砷化镓激光器。
半导体激光器 应用：可作为光泵浦，产生激光。
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SLA成形系统扫描装置
激光束扫描装置有两种方式： （1）. 扫描器—Galvanometer（扫描振镜）
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SLA成形系统的激光器
1、SLA用激光器有两种类型： 氦－镉（He－Cd）激光器，输出功率15～50mW（毫瓦）
，属于低能量激光，输出波长325nm，激光器寿命2000h。 固体激光器，激光物质YVO4，输出功率100～1000mW，
属于高能量激光，输出波长354.7nm，激光器寿命5000h以 上，寿命主要决定于泵浦源。 聚焦后激光光斑直径一般为0.05～0.30m，激光位置精度可 达0.008mm，重复精度可达0.005mm。
电流计驱动的扫描振镜方式，适合于制造各种尺寸的高精 度原型件，扫描速度快，但存在焦距误差现象。 （2）. X－Y绘图仪方式，精度高，扫描速度低，适合于制造 大尺寸的高精度原型件。
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SLA成形系统扫描器
振镜是一种矢量扫描器件，它是一种特殊的摆动电机，基本原理是通电线 圈在磁场中产生力矩，但与旋转电机不同，其转子上通过机械纽簧或电子的方 法加有复位力矩，大小与转子偏离平衡位置的角度成正比，当线圈通以一定的 电流时，转子发生偏转到一定的角度时，电磁力矩与回复力矩大小相等，故不 能象普通电机一样旋转，只能偏转，偏转角与电流成正比，与电流计一样，故 振镜又叫电流计扫描器（galvanometric scanner），反射镜安装在转轴出端 ，由转子带动偏转。
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SLA成形原理
3、 激光束对新一层树 脂进行扫描固化，使新 固化的一层牢固地粘合 在前一固化层上。
4、重复2步和3步，至整个 零件原型制造完毕。
最后升降台升出液体 树脂表面，即可取出工件 ，进行清洗、后固化以及 表面光洁处理。
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SLA成形系统的组成及各部分的作用
SLA 成 形 系 统 由 激 光 器 、 扫描器、光敏树脂、液槽 、升降台、树脂涂敷装置 和控制软件组成。
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光固化快速成型计算机
SPS光固化快速成型系统采用两台计算机，一台用作分层和加支撑，通过网 络与CAD工作站直接连接，接收CAD系统设计的STL文件。一台用作系统控制， 分层数据文件和支撑文件通过并行接口传输给控制计算机。
SPS光固化快速成型系统的中央控制部件采用工业控制计算机，制作时，实 时生成扫描矢量及各种控制指令，并通过相应的接口电路控制各个子系统。计算 机通过3通道16位数模转换器控制振镜扫描系统，控制网板升降运动，刮平系统 运动等；激光功率和树脂温度等模拟量通过数模转换电路馈入计算机；通过I/O 接口板把驱动脉冲送至步进电机驱动电源，成型机的各种光电开关信号也通过 I/O板馈入计算机。
不同路程相遇而产生的干涉。 空间相干
是指同一时间由空间不同点发出的光的相干性。
由于激光的传播方向、振动态、频率、相位完全一致，因 此激光具有优良的时间相干性和空间相干性
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激光器的组成
固体激光器
激光器
半导体激光器
液体激光器
气体激光器
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增益介质
激
光Leabharlann 激励能源器光学谐振腔
粒子反转分布 能源 产生激光
不仅如此，激光光束经过聚焦，光斑温度可以高达万度。 • 激光的高方向性
激光的高方向性主要是指其光束的发散角小，紫外激光发 散角为0.5毫弧度。
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激光器技术
激光具有高平行度，其发散角小，一般约为0.18°，比普 通光微波小2～3个数量级。激光光束在几公里之外的扩散范围 不到几厘米，因此，立体角极小；由于它的能量高度集中，比 同能量级的普通光源高几百万倍。
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激光器技术
激光有四大特性： 高亮度、高方向性、高单色性和高相干性。
• 激光的高亮度 普通光源发出的光是连续的，并且在4π立体角内传播，能
量十分分散，所以亮度不高，如太阳光的亮度值约为 2×103W/cm2·Sr，而气体激光器的亮度值为108W/cm2·Sr，而 固体激光器的亮度更高达1011W/cm2·Sr。
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激光器技术
• 原子在正常分布状态下，总是稳定地处于低能级E1，如无 外界作用，原子将长期保持这种稳定状态。一旦原子受到 外界光子的作用，赋予原子一定的能量E后，原子就从低 能级E1跃迁到高能级E2，这个过程称为光的受激吸收。
• 光受激后，其能量有下列关系：
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激光器技术
• 处于高能级E2的原子在光子的诱发下，从高能级E2跃迁到低 能级E1而发光，这个过程叫做光的受激辐射。根据外光电效 应，只有光子的频率等于激发态原子的某一固有频率时，原 子的受激辐射才能产生，因此，受激辐射发出的光子与外来 光子具有相同的频率、传播方向和偏振状态。
• 激光发生原理 一个原子吸收能量之后，从低能态到高能态的过程称为
激发过程。反之，处于激发状态的原子是不稳定的，总是自发 地回到低能态，同时有光子发出，这一过程叫“自发辐射”。 如果原子吸收外界光能而跃迁到高能级，而受外界光感应产生 辐射又回到低能态，这一过程叫“受激发射”。
但是，只有采用一种办法使物质中大量粒子同时处于激 发态，并通过外界光感应，使所有处于激发态的粒子几乎同步 完成受激辐射回到低能态，这时物质才能发出一束强大的光束 来，称为“激光”。
液体染料激光器
应用：物质分析，光化反应， 激光演示，科学研究及光动力 学治疗等
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气体激光器
这类激光器采用的气体工作物质，是所使用的工作物质中数目最多、激励方式最 多样化、激光发射波长分布区域最广的一类激光器。气体激光器所采用的工作物质， 可以是原子气体、分子气体和电离化离子气体，为此，把它们相应的称为原子气体激 光器、分子气体激光器和离子气体激光器。在原子气体激光器中，产生激光作用的是 没有电离的气体原子，所采用的气体主要是几种惰性气体（如氦、氖、氩、氪、氙等 ），有时也可采用某些金属原子（如铜、锌、镉、铯、汞等）蒸汽，或其他元素原子 气体等。原子气体激光器的典型代表是氦一氖气体激光器。在分子气体激光器中，产 生激光作用的是没有电离的气体分子，所采用的主要分子气体工作物质有CO2、CO 、N2、H2、HF和水蒸气等。分子气体激光器的典型代表是二氧化碳（CO2）激光器 、氮分子（N2）激光器。离子气体激光器，是利用电离化的气体离子产生激光作用， 主要的有惰性气体离子和金属蒸汽离子，这方面的代表型器件是氩离子（Ar+）激光 器、氪离子（Kr+）激光器以及氦一镉离子激光器等。
晶体两端镀膜构成谐振腔。
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固体激光器
固体激光器的增益介质是固态物质。尽管其种类很多， 但其结构大致是相同的，特点是体积小而坚固，功率大。目 前输出功率可达几千兆瓦。常用的固体激光器有红宝石激光 器、掺钕的钇铝石榴石激光器和钕玻璃激光器。
红宝石激光器 应用：焊接、切割
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液体染料激光器
使用Ar离子激光，KTP－YAG激光或紫外激光泵浦含有 染料的有机溶液，激励染料，并使该染料的谱线在谐振腔内振 荡放大而输出波长连续可调的激光。染料不同可调波长范围不 同，如果再进行倍频，则可获得紫外光，从而得到紫外到近红 外的波长。液体激光器输出激光的工作物质是液体。其最大的 特点是它发出的激光波长可在一波段内连续可调，连续工作， 而不降低效率。液体激光器可分为有机液体激光器，无机液体 激光器以及鳌合物激光器等。
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SLA成形原理
1、利用计算机控制下的紫 外激光，按预定零件各分 层截面的轮廓，进行填充 扫描，轮廓扫描，使被扫 描区的光敏树脂薄层产生 光聚合反应，从而形成零 件的一个薄层截面；
2、当一层固化完毕，移 动升降台，通过真空吸附 式刮平系统，对大平面补 充树脂，并刮平装置刮去 多余的树脂。在原先固化 的树脂表面上再涂敷上一 层新的液态树脂。
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激光器技术
• 在外来光子的激发下，如果受激辐射大于受激吸收，原子 在某高能级的数目就多于低能级的数目，相对于原子正常 分布状态来说，称之为粒子数反转。当激光器内工作物质 中的原子处于反转分布，这时受激辐射占优势，光在这种 工作物质中传播时，会变得愈来愈强。
• 增益介质：处于粒子数反转分布状态的物质。 • 激励能源：使原子从低能级跃迁到高能级，形成粒子数反
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激光器技术
• 激光的单色性 激光的频率宽度很窄，比普通光频宽度的十分之一还小
，因此，激光是最好的单色光。激光测长主要就是利用激光 的高单色性。 • 激光的相干性
两束光在相遇区域内发出的波相叠加，并能形成较清晰 的干涉图样或能收到稳定的拍频信号。
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激光器技术
时间相干 是指同一光源在相干时间t内的不同时刻发出的光，经过
光固化快速成型机结构
激光器 扫描器
立板 网板 沉块
树脂槽
反射镜 光路板
刮板
2
快速成型制造技术
激光器：提供光固化光源，波长355nm紫外光 扫描器：使激光实现X-Y方向扫描 聚焦镜：使激光在焦点处会聚 反射镜：光路调整 立板：固定Z向工作台，固定液位调整系统 网板：支撑快速成型制件 树脂槽：盛装液体光固化树脂 沉块：调整液位，保证XY方向扫描精度 刮平装置：真空吸附刮平装置，保证层厚度
概述
液 态 光 敏 聚 合 物 选 择 性 固 化 （ Stereo Lithography Apparatus，简称SLA），又称立体平板印刷技术，或称光 固化立体造型，是目前世界上研究最深入、技术最成熟、应 用最广泛的一种快速成形方法。在国际市场上占的份额最大 ，约为60％左右。
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快速成型制造技术
图 经过受激辐射光被放大的示意图 12
激励（泵浦）示意图
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激光器技术（结构）
• 为了使受激辐射的光强足够大，通常设计一个光学谐振腔 。原子发出的光在光学谐振腔里产生雪崩似的放大，从而 形成了强大的受激辐射光，该辐射光被称为激光。
全反射镜
工作物质
激光束 半反半透射镜
光学谐振腔示意图 14
激光器技术（原理）