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光纤激光激光打机的另一些原理

在激光功率相同的情况下,激光光束质盆越好,则目标处光束能量就越集中,激光功率密度就越大。对目标的作用效果就越明显;光束质最越差,能最越发散,激光功率密度就越小,对目标的作用效果也就越差。因此,光束质且是决定激光加工综合性能的重要指标。评价
在激光功率相同的情况下,激光光束质盆越好,则目标处光束能量就越集中,激光功率密度就越大。对目标的作用效果就越明显;光束质最越差,能最越发散,激光功率密度就越小,对目标的作用效果也就越差。因此,光束质且是决定激光加工综合性能的重要指标。评价激光光束质量的好坏可以用光束远场发散角、光束获焦特征参数位K,(也称双参数法)和衍射极限倍因子矿(M)或光束传抽因子K值来表示。光束的远场发散角的大小决定了激光光束可传幼多远而不明显发散。但是由于光束发散角可通过光学变换来改变,因而不能用其全面地评价激光束的质Ie激光光束的获焦特征参数价定义为琅焦前后光束的束层直径s远场发散角,如图盆一巧所示,Wo为激光束束搜半径,0为。焦前徽光束的远场发徽角,叫为策焦光束的束艘半径,B'为策焦后激光束的远场发散角,那么KI值可表示为采用Kf值来评价徽光光束质It的优劣,避免了只用光束发散角作为光束质判据的片面性。叮值越小,光束的传输距离越长二焦的焦点越小,焦点功率密度越高,因面光束质最越好的严格理论是建立在量子电动力学基础上的,它原则上可以描述光纤激光打标机的全部特性,但由于它的复杂性。我们在讨论光纤激光打标机的某些现象时不一定非得采用它,而是使用不同近似程度的理论去描述不同层次的间题。下面简介光纤激光打标机的四类不同理论的出发点及其应用范围。一、经典理论该理论将原子系统与光频电磁场都作经典处理,即用经典电动力学的麦克斯韦方程组描述电磁场,将原子中的运动电子视为服从经典力学的振子。该理论成功地解释了物质对光的吸收与色散现象,说明了原子的自发辐射及谱线宽度。所讨论的谱线加宽与线型函数,所讨论的频率牵引现象,都将引用经典理论的结论。二、半经典理论该理论仍采用经典的麦克斯韦方程组描述光频电磁场,而使用量子力学理论描述物质的原子。采用这种方法建立光纤激光打标机理论的工作是由兰姆(W.E.Lanb)于1946年开始的,又称光纤激光打标机的兰姆理论。该理论可以较好地揭示光纤激光打标机中的大部分物理现象,如强度特性、增益饱和效应、模式竞争效应、频率牵引现象及频率推斥效应等。但它也掩盖了与场的量子化特性有关的物理现象,如自发辐射的产生以及由它所引起的激光振荡线宽极限、振荡过程中的量子起伏效应(噪声和相干性)。由于该理论的数学处理相当复杂。
 
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