激光束焊接原理及应用----完整版
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一个具有10mW功率的He-Ne激光器可产生比太阳高几千倍的亮度， 可在屏幕上形成面积很小但照度很大的光斑。
3、相干性好
以适当方法将统一光源发出的光分成两束，再 使两束 光重 合便产生明暗相间的条纹，这就是光的干涉。
自然光由无数的原子与分子发射，产生波长各不相同 的杂乱光，合成后不能形成整齐有序的大振幅光波。
与常规激光器增加能量方法的不同之处
半导体、CO2、NdYAG激光器的比较
光束传播方式
半导体激光的产生
附带电源的大功率半导体激光器
半导体激光加工头
不同激光器的外观
CO2、YAG、半导体激光器光束质量对比
工业用激光器总结
激光是如何传输的？
激光加工系统的构成
激光 器控 制器
循环水冷系统
激光器
半导体泵浦YAG激光器在材料加工中的优势
聚焦直径更小 光学镜片更细小 工作距离更远
● 加工效率更高
(更高的速度或更低的功率要求)
● 热输入低
ΔHQ
● 加工灵活性更高
灯式泵浦Nd:YAG 激光器加工头
二极管泵浦Nd:YAG 激光器加工头
ΔHQ
ΔHQ
难以到达的工作区
ΔHQ = 由高质量光束引起
的加工灵活性的增加
z )2 0
2 0
激光束特征描述及光束传播定义
三、光束质量评定
(1)光束传播系数K、光束衍射极限倍数M，定义如下：
1 1
K
M 2 w0 0
通常K值范围：0.1～1， M2范围：1～10 K或M2为1， 光束质量实际达到衍射极限。
(2)光束参数积(BPP-Beam Parameter Product) 决定激光加工适用范围
3-10%
光束传输:
光学镜片或光纤
焊接效果：
优良
切割效果：
一般
表面处理:
好
运行成本:
高
CO2 10.6m 0.5~45kW DC-5kHz TEM00-多模
0.1-0.9 15-30% 光学镜片
好 优良 好 低
半导体激光器
半导体结构内的电 子空穴复合时，可 以在非常窄、非常 薄的区域内产生几 毫瓦功率的光。
目前的Nd:YAG激光器系统多达8个腔。 输出4kW功率。
1kW的脉冲Nd:YAG激光器
半导体泵浦YAG激光器
低功率激光器：末端泵浦
高功率激光器：侧向、横向泵浦
半导体在连续输出模式下的使用寿命可超过10000小时(用于打标 时寿命可超过15000小时)，而且无需任何维护。而弧光灯泵浦激光器 的寿命只在1000小时以下(打标激光器为2000小时以下)。
其能量密度比TIG或MIG等弧焊方法高一个数量 级以上，通常高于 5×105W/cm2。
激光束基本特性
单色性好、方向性好、亮度高、相干性好。
1、单色性
激光的单色性比一般光要高出106～107倍以上 .
He-Ne激光器产生的632.8nm谱线，谱线线宽只有10-9nm。
激光
单色性决定物质对激光能量的
0.4
0.9
气体消耗：
小
大
极小
电-光转换效率： 15%
15%
30%
焊接效果：
较好
好
优良
切割效果：
差
好
优良
相变硬化：
好
一般
一般
表面涂层：
好
一般
一般
表面熔覆：
好
一般
一般
YAG激光的产生
根据工作物质分类： 红宝石：激活离子Cr3+，波长：694.3nm， Nd:YAG：激活离子：Nd，波长：1.06m， 钕玻璃： 激活离子：Nd，波长:1.06m， 根据泵浦方式分类： 氪闪光灯泵浦：脉冲氪灯照射在工作物质棒上，输出方式：脉冲； 氪弧光灯泵浦: 连续氪弧灯照射在工作物质棒上，输出方式：连续； 二极管泵浦：采用阵列二极管照射工作物质棒，输出方式：连续和脉冲； 调Q激光器：采用调Q技术使得激光的脉冲能量大大地提高（几百千瓦）， 脉冲宽度：100~500ns，频率：几百~62kHz。
激光激束光焊焊接接论原文理题目及应用
授课教师：李俐群
激光在工业中的应用？
激光加工技术应用概述
激光加工技术应用概述
各种加工方法的适用范围
为什么要采用激光?
自动化程度高
高度的灵活性
高精度
生产率高
革新传统加工方式
革新传统加工方式
世界激光加工技术的发展现状
工业激光器的市场分布
激光器制造商：
灯泵浦Nd:YAG激光器
大功率激光器中，典型的Nd:YAG棒一般是长150mm，直径 7~10mm。泵浦过程中激光棒发热，限制了每个棒的最大输出功率。单 棒Nd:YAG激光器的功率范围约为50~800W。
灯泵浦Nd:YAG激光器
将几个Nd:YAG棒串联起来可获得高 功率的激光束，每个独立的棒可通过透 镜引导并规则的排列起来。
盘式激光器的优点
焊接中碳钢
扫描焊接原理
振镜扫描焊接的控制
半导体泵浦YAG激光
振镜扫描焊接结果
半导体泵浦盘式激光
CO2、YAG激光器性能比较
激光器类型：
YAG
光束波长:
Baidu Nhomakorabea
1.06m
输出功率等级：
0.1~5kW
脉冲能力：
DC-60kHz
光束模式：
多模
光束传播系数（K） 0.15
电-光转换效率：
激光焊接汽车组合齿轮
功率：2kW 焦距：150mm 材料：不锈钢 深度：1.5mm 速度：7m/min
Fast –axis collimation
Slow –axis collimation
激光条前部安装一个短焦距的微透镜，将发散光转换为平行光。
半导体激光能量几乎是无 限的 光从一个区域发出 光从不相干的光远发出
聚焦性差 “亮度低”
进一步提高功率，可在每个激光条的上面再安装散热器，通常将 这样的单元结构称为“堆栈”，采用专门的反射镜，将几个这样的 堆栈合在一起，能够传输的最大功率达6kW 。
称，其 TEM00模是一致的，称
为基模。
一束沿方向传播的基模光
束的光强可表示为：
光斑半径
I
(
x,
y,
z)
2P
2 (
z)
exp
2( x 2
2
y (z)
2
)
激光束特征描述及光束传播定义
YAG等固体激光器，其光能的空间分布则远为复杂， 不能用简单的数学公式描述。
因为固体激光棒不可避免地存在很多缺陷，折射率不 均匀，在光泵作用下受热而产生光程变化和双折射等。
聚焦面
dRaylengh=2rRaylengh = 2dfoc
f dfoc=2rfoc
Z Rayleigh
f 2 2r2 K
激光束的反射、透射聚焦
CO2气体激光器的标准模式
Beam Shape of Donut Mode
激光是如何产生的？
激光的产生
工作物质 激励、受激辐射 自激振荡增益
远距离焊接系统原理
如何选择激光器?
光束质量比较
激光束特征描述及光束传播定义
光束参数积与激光功率决定加工范围
CO2激光应用
波长10.6um, 反射镜传输，功率大。
CO2激光器的应用
功率：2kW 焦距：150mm 材料：齿轮钢 深度：2.5mm 速度：3.5m/min
功率：1.3kW 焦距：150mm 材料：齿轮钢 深度：1.5mm 速度：5.5m/min
固体激光的光能横向分布
激光束特征描述及光束传播定义
二、发散角
光束半径
(z)
2
(z)
2 0
1
z
2 0
2
0 z0
激光束腰
远场发散角
光轴
一般只要远场发散角较小，光束的传播也可由下面的 简化公式描述：
[ w( z )]2
w02
(z
半导体激光波长808，940，980nm。
许多这样的元件组 合起来可形成一个 “激光条”。
典型激光条结构的发射表面是一个窄条，被分成25个子阵列，每 个子阵列约有25个发射点，谐振腔由激光条的两个表面构成，长度 约为600µm。
激光条中，光以条纹形式发射，一个方向看类似波纹顶部 轮廓，另一侧面看类似高斯分布轮廓。
激光束特征描述及光束传播定义
气体激光的光能横向分布
CO2激光通常用TEMmn 表示 横模的光场分布，TEM是横 电磁波“Transverse Electromagnetic Wave”的缩 写，m、n为正整数。横模可 以是轴对称的，也可以是对光 轴旋转对称的。
激光束特征描述及光束传播定义
光强
不论是轴对称还是旋转对
出时是发散的，通过光学元件f2和f3进行校准和聚焦。
光纤传输方式
进入光纤前的强度分布 进入光纤前的强度分布
折射指数n n2 n1
a) 阶跃折射率光纤
出光纤后的强度分布
折射指数n n2 n1 b) 梯度折射率光纤
出光纤后的强度分布
光纤传输方式
冷却设备
光束转 向镜 激光束
光纤 聚焦镜
多路转接器
以很高的转向频 率，依次给超过20 根的光纤提供光源， 适合“多点”或 “多工位”激光加 工。
气体供给系统
CNC 控制系统
光束传输及聚焦
CNC控制 工作台
反射镜传输 CO2激光器柔性臂式光束传输系统基本原理
光纤传输 光纤传输基本原理
激光束
耦合单元 α
f1
光纤
CCD
校准模块 .
光束反 射腔
聚焦模块
f2
f3
聚焦元件f1将进入光纤的光束聚焦到较小直径，内耦 合角α不能超过某一临界光纤相关值。激光束在光纤中传
1. Nd:YAG晶体棒 2. 激光束 3. 输出镜 4. 半导体阵列 5. 后镜 6. 冷却水 7. 电源
YAG激光器的氪弧灯与半导体泵浦源的谱线分布
半导体激光的发射光和Nd:YAG吸收波段之间的良好光谱匹配 降低了Nd:YAG晶体上的热负荷，从而可获得较好的光束质量， 提高激光输出功率和脉冲重复频率。
激光的相位在时间上是保持不变的，合成后能形成相 位整齐、规则有序的大振幅光波。
激光束特征描述及光束传播定义
一、光束的模式
通常把光波场的空间分布分解为沿传播方向的分布和 垂直于传播方向的横截面内的分布，分别称为纵模和横模。
光腔的横模代表了激光束光场的横向分布规律，对激 光加工影响极大。
光腔的纵模主要影响激光的频率，与激光加工关系很 小。
外界能量注入（泵浦）
光学谐振腔
CO2激光的产生
工作物质为：CO2、N2、He混合气体，比例：6%、28%、66%； 光束波长：10.6µm;
1. 激光束 2. 切向排风机 3. 气流方向 4. 热交换器 5. 后镜 6. 折叠镜 7. 高频电极 8. 输出镜 9. 输出窗口
一般气流的流动速度较慢, 将热量从放电腔中带走。
高频激励横流CO2激光器
CO2激光的产生
轴流式CO2激光器
几个功能部件在 谐振腔中采用了光 学串联方式连接， 这样既提高了功率， 同时又保持了各部
分独立设计的特点。
CO2激光的产生
扩散冷却式CO2激光器
射频气体在两个大面积铜电极之间放电，电极间隙很小，放电 腔中通过水冷电极可达到很好的散热效果，或的相对较高的能量 密度。
能 量
吸收和精细聚焦的可能性。
自然光
波长
激光束
2、方向性好、亮度高
激光器输出的光束发散角度小于10-3~10-5弧度。 激光通过直径为D的孔径时，由于衍射会产生一定发散：
(发散角)
等相位面
发散角： 4 /( D) 1.27 / D
激光的方向性带来两个结果： 光源表面的亮度高；被照射地方光的照度大。
美国：PRC PRAMA
德国：HAAS TRUMPF ROFIN-SINAR
英国：LUMONICS 日本：川崎重工
东芝
各种加工方法的应用比例
打孔 其它
雕刻 3% 9%
切割
12%
24%
微处理
14%
焊接
打标
14%
24%
激光加工技术在汽车中的应用
激光束的基本特征？
高能束焊接的定义
高能束焊接（电子束焊EBW、激光束焊LBW） 是利用高能密度束流作为热源的焊接方法。
结构紧凑、坚固，气体消耗小。
中心电路 谐振腔外壳
气瓶
光束输出
光束输出
射频电源
真空泵
激光器类型：
横流
轴流
扩散冷却
输出功率等级： 3~45kW
1.5~20kW 0.2~3.5kW
脉冲能力：
DC
DC-1kHz DC-5kHz
光束模式：
TEM02以上 TEM00-TEM01 TEM00-TEM01
光束传播系数(K) 0.15
较小的焦点直径：切割、焊接时能达到很高的加工速度 光束质量高： 工作距离大 瑞利长度大： 焦点位置对公差不敏感
半导体泵浦盘式Yb:YAG激光器
免调整型腔体
Yb：YAG激光器中的半导体泵浦源
输出功率3000W，双圆片设计
输出功率3000W，双圆片设计
热透镜效应比较
YAG棒的设计 圆盘的设计
BPP=wo 0
K
M2
激光束特征描述及光束传播定义
四、光束的聚焦特性
聚焦后焦点半径：
0
D=2r
D=2r 0
f rfoc r K
焦点附近，光束横截面积为 焦点处2倍的两个光束横截面之 间的距离称为瑞利长度或焦深， 可用下式表示：
ZRaylengh dfoc=2rfoc
3、相干性好
以适当方法将统一光源发出的光分成两束，再 使两束 光重 合便产生明暗相间的条纹，这就是光的干涉。
自然光由无数的原子与分子发射，产生波长各不相同 的杂乱光，合成后不能形成整齐有序的大振幅光波。
与常规激光器增加能量方法的不同之处
半导体、CO2、NdYAG激光器的比较
光束传播方式
半导体激光的产生
附带电源的大功率半导体激光器
半导体激光加工头
不同激光器的外观
CO2、YAG、半导体激光器光束质量对比
工业用激光器总结
激光是如何传输的？
激光加工系统的构成
激光 器控 制器
循环水冷系统
激光器
半导体泵浦YAG激光器在材料加工中的优势
聚焦直径更小 光学镜片更细小 工作距离更远
● 加工效率更高
(更高的速度或更低的功率要求)
● 热输入低
ΔHQ
● 加工灵活性更高
灯式泵浦Nd:YAG 激光器加工头
二极管泵浦Nd:YAG 激光器加工头
ΔHQ
ΔHQ
难以到达的工作区
ΔHQ = 由高质量光束引起
的加工灵活性的增加
z )2 0
2 0
激光束特征描述及光束传播定义
三、光束质量评定
(1)光束传播系数K、光束衍射极限倍数M，定义如下：
1 1
K
M 2 w0 0
通常K值范围：0.1～1， M2范围：1～10 K或M2为1， 光束质量实际达到衍射极限。
(2)光束参数积(BPP-Beam Parameter Product) 决定激光加工适用范围
3-10%
光束传输:
光学镜片或光纤
焊接效果：
优良
切割效果：
一般
表面处理:
好
运行成本:
高
CO2 10.6m 0.5~45kW DC-5kHz TEM00-多模
0.1-0.9 15-30% 光学镜片
好 优良 好 低
半导体激光器
半导体结构内的电 子空穴复合时，可 以在非常窄、非常 薄的区域内产生几 毫瓦功率的光。
目前的Nd:YAG激光器系统多达8个腔。 输出4kW功率。
1kW的脉冲Nd:YAG激光器
半导体泵浦YAG激光器
低功率激光器：末端泵浦
高功率激光器：侧向、横向泵浦
半导体在连续输出模式下的使用寿命可超过10000小时(用于打标 时寿命可超过15000小时)，而且无需任何维护。而弧光灯泵浦激光器 的寿命只在1000小时以下(打标激光器为2000小时以下)。
其能量密度比TIG或MIG等弧焊方法高一个数量 级以上，通常高于 5×105W/cm2。
激光束基本特性
单色性好、方向性好、亮度高、相干性好。
1、单色性
激光的单色性比一般光要高出106～107倍以上 .
He-Ne激光器产生的632.8nm谱线，谱线线宽只有10-9nm。
激光
单色性决定物质对激光能量的
0.4
0.9
气体消耗：
小
大
极小
电-光转换效率： 15%
15%
30%
焊接效果：
较好
好
优良
切割效果：
差
好
优良
相变硬化：
好
一般
一般
表面涂层：
好
一般
一般
表面熔覆：
好
一般
一般
YAG激光的产生
根据工作物质分类： 红宝石：激活离子Cr3+，波长：694.3nm， Nd:YAG：激活离子：Nd，波长：1.06m， 钕玻璃： 激活离子：Nd，波长:1.06m， 根据泵浦方式分类： 氪闪光灯泵浦：脉冲氪灯照射在工作物质棒上，输出方式：脉冲； 氪弧光灯泵浦: 连续氪弧灯照射在工作物质棒上，输出方式：连续； 二极管泵浦：采用阵列二极管照射工作物质棒，输出方式：连续和脉冲； 调Q激光器：采用调Q技术使得激光的脉冲能量大大地提高（几百千瓦）， 脉冲宽度：100~500ns，频率：几百~62kHz。
激光激束光焊焊接接论原文理题目及应用
授课教师：李俐群
激光在工业中的应用？
激光加工技术应用概述
激光加工技术应用概述
各种加工方法的适用范围
为什么要采用激光?
自动化程度高
高度的灵活性
高精度
生产率高
革新传统加工方式
革新传统加工方式
世界激光加工技术的发展现状
工业激光器的市场分布
激光器制造商：
灯泵浦Nd:YAG激光器
大功率激光器中，典型的Nd:YAG棒一般是长150mm，直径 7~10mm。泵浦过程中激光棒发热，限制了每个棒的最大输出功率。单 棒Nd:YAG激光器的功率范围约为50~800W。
灯泵浦Nd:YAG激光器
将几个Nd:YAG棒串联起来可获得高 功率的激光束，每个独立的棒可通过透 镜引导并规则的排列起来。
盘式激光器的优点
焊接中碳钢
扫描焊接原理
振镜扫描焊接的控制
半导体泵浦YAG激光
振镜扫描焊接结果
半导体泵浦盘式激光
CO2、YAG激光器性能比较
激光器类型：
YAG
光束波长:
Baidu Nhomakorabea
1.06m
输出功率等级：
0.1~5kW
脉冲能力：
DC-60kHz
光束模式：
多模
光束传播系数（K） 0.15
电-光转换效率：
激光焊接汽车组合齿轮
功率：2kW 焦距：150mm 材料：不锈钢 深度：1.5mm 速度：7m/min
Fast –axis collimation
Slow –axis collimation
激光条前部安装一个短焦距的微透镜，将发散光转换为平行光。
半导体激光能量几乎是无 限的 光从一个区域发出 光从不相干的光远发出
聚焦性差 “亮度低”
进一步提高功率，可在每个激光条的上面再安装散热器，通常将 这样的单元结构称为“堆栈”，采用专门的反射镜，将几个这样的 堆栈合在一起，能够传输的最大功率达6kW 。
称，其 TEM00模是一致的，称
为基模。
一束沿方向传播的基模光
束的光强可表示为：
光斑半径
I
(
x,
y,
z)
2P
2 (
z)
exp
2( x 2
2
y (z)
2
)
激光束特征描述及光束传播定义
YAG等固体激光器，其光能的空间分布则远为复杂， 不能用简单的数学公式描述。
因为固体激光棒不可避免地存在很多缺陷，折射率不 均匀，在光泵作用下受热而产生光程变化和双折射等。
聚焦面
dRaylengh=2rRaylengh = 2dfoc
f dfoc=2rfoc
Z Rayleigh
f 2 2r2 K
激光束的反射、透射聚焦
CO2气体激光器的标准模式
Beam Shape of Donut Mode
激光是如何产生的？
激光的产生
工作物质 激励、受激辐射 自激振荡增益
远距离焊接系统原理
如何选择激光器?
光束质量比较
激光束特征描述及光束传播定义
光束参数积与激光功率决定加工范围
CO2激光应用
波长10.6um, 反射镜传输，功率大。
CO2激光器的应用
功率：2kW 焦距：150mm 材料：齿轮钢 深度：2.5mm 速度：3.5m/min
功率：1.3kW 焦距：150mm 材料：齿轮钢 深度：1.5mm 速度：5.5m/min
固体激光的光能横向分布
激光束特征描述及光束传播定义
二、发散角
光束半径
(z)
2
(z)
2 0
1
z
2 0
2
0 z0
激光束腰
远场发散角
光轴
一般只要远场发散角较小，光束的传播也可由下面的 简化公式描述：
[ w( z )]2
w02
(z
半导体激光波长808，940，980nm。
许多这样的元件组 合起来可形成一个 “激光条”。
典型激光条结构的发射表面是一个窄条，被分成25个子阵列，每 个子阵列约有25个发射点，谐振腔由激光条的两个表面构成，长度 约为600µm。
激光条中，光以条纹形式发射，一个方向看类似波纹顶部 轮廓，另一侧面看类似高斯分布轮廓。
激光束特征描述及光束传播定义
气体激光的光能横向分布
CO2激光通常用TEMmn 表示 横模的光场分布，TEM是横 电磁波“Transverse Electromagnetic Wave”的缩 写，m、n为正整数。横模可 以是轴对称的，也可以是对光 轴旋转对称的。
激光束特征描述及光束传播定义
光强
不论是轴对称还是旋转对
出时是发散的，通过光学元件f2和f3进行校准和聚焦。
光纤传输方式
进入光纤前的强度分布 进入光纤前的强度分布
折射指数n n2 n1
a) 阶跃折射率光纤
出光纤后的强度分布
折射指数n n2 n1 b) 梯度折射率光纤
出光纤后的强度分布
光纤传输方式
冷却设备
光束转 向镜 激光束
光纤 聚焦镜
多路转接器
以很高的转向频 率，依次给超过20 根的光纤提供光源， 适合“多点”或 “多工位”激光加 工。
气体供给系统
CNC 控制系统
光束传输及聚焦
CNC控制 工作台
反射镜传输 CO2激光器柔性臂式光束传输系统基本原理
光纤传输 光纤传输基本原理
激光束
耦合单元 α
f1
光纤
CCD
校准模块 .
光束反 射腔
聚焦模块
f2
f3
聚焦元件f1将进入光纤的光束聚焦到较小直径，内耦 合角α不能超过某一临界光纤相关值。激光束在光纤中传
1. Nd:YAG晶体棒 2. 激光束 3. 输出镜 4. 半导体阵列 5. 后镜 6. 冷却水 7. 电源
YAG激光器的氪弧灯与半导体泵浦源的谱线分布
半导体激光的发射光和Nd:YAG吸收波段之间的良好光谱匹配 降低了Nd:YAG晶体上的热负荷，从而可获得较好的光束质量， 提高激光输出功率和脉冲重复频率。
激光的相位在时间上是保持不变的，合成后能形成相 位整齐、规则有序的大振幅光波。
激光束特征描述及光束传播定义
一、光束的模式
通常把光波场的空间分布分解为沿传播方向的分布和 垂直于传播方向的横截面内的分布，分别称为纵模和横模。
光腔的横模代表了激光束光场的横向分布规律，对激 光加工影响极大。
光腔的纵模主要影响激光的频率，与激光加工关系很 小。
外界能量注入（泵浦）
光学谐振腔
CO2激光的产生
工作物质为：CO2、N2、He混合气体，比例：6%、28%、66%； 光束波长：10.6µm;
1. 激光束 2. 切向排风机 3. 气流方向 4. 热交换器 5. 后镜 6. 折叠镜 7. 高频电极 8. 输出镜 9. 输出窗口
一般气流的流动速度较慢, 将热量从放电腔中带走。
高频激励横流CO2激光器
CO2激光的产生
轴流式CO2激光器
几个功能部件在 谐振腔中采用了光 学串联方式连接， 这样既提高了功率， 同时又保持了各部
分独立设计的特点。
CO2激光的产生
扩散冷却式CO2激光器
射频气体在两个大面积铜电极之间放电，电极间隙很小，放电 腔中通过水冷电极可达到很好的散热效果，或的相对较高的能量 密度。
能 量
吸收和精细聚焦的可能性。
自然光
波长
激光束
2、方向性好、亮度高
激光器输出的光束发散角度小于10-3~10-5弧度。 激光通过直径为D的孔径时，由于衍射会产生一定发散：
(发散角)
等相位面
发散角： 4 /( D) 1.27 / D
激光的方向性带来两个结果： 光源表面的亮度高；被照射地方光的照度大。
美国：PRC PRAMA
德国：HAAS TRUMPF ROFIN-SINAR
英国：LUMONICS 日本：川崎重工
东芝
各种加工方法的应用比例
打孔 其它
雕刻 3% 9%
切割
12%
24%
微处理
14%
焊接
打标
14%
24%
激光加工技术在汽车中的应用
激光束的基本特征？
高能束焊接的定义
高能束焊接（电子束焊EBW、激光束焊LBW） 是利用高能密度束流作为热源的焊接方法。
结构紧凑、坚固，气体消耗小。
中心电路 谐振腔外壳
气瓶
光束输出
光束输出
射频电源
真空泵
激光器类型：
横流
轴流
扩散冷却
输出功率等级： 3~45kW
1.5~20kW 0.2~3.5kW
脉冲能力：
DC
DC-1kHz DC-5kHz
光束模式：
TEM02以上 TEM00-TEM01 TEM00-TEM01
光束传播系数(K) 0.15
较小的焦点直径：切割、焊接时能达到很高的加工速度 光束质量高： 工作距离大 瑞利长度大： 焦点位置对公差不敏感
半导体泵浦盘式Yb:YAG激光器
免调整型腔体
Yb：YAG激光器中的半导体泵浦源
输出功率3000W，双圆片设计
输出功率3000W，双圆片设计
热透镜效应比较
YAG棒的设计 圆盘的设计
BPP=wo 0
K
M2
激光束特征描述及光束传播定义
四、光束的聚焦特性
聚焦后焦点半径：
0
D=2r
D=2r 0
f rfoc r K
焦点附近，光束横截面积为 焦点处2倍的两个光束横截面之 间的距离称为瑞利长度或焦深， 可用下式表示：
ZRaylengh dfoc=2rfoc