Главная -> Технологии -> Параметры лазерной резки -> Качество лазерного луча

Качество лазерного луча

Качество лазерного луча характеризуется лучевой модой (beam mode), которая отражает распределение энергии в поперечном сечении лазерного луча. Хорошая лучевая мода имеет неизмененное распределение энергии, что очень важно для лазерной резки, потому что лазерный луч может быть сфокусирован в очень маленькое пятно с высокой плотностью мощности, которая обеспечивает высокую скорость резания и низкую шероховатость. Лучевая мода высшего порядка с зонами концентрации энергии вне основного пятна приводит к худшему качеству резания за счет нагрева заготовки вне зоны прореза.

Теоретически, мода низшего порядка - TEM00, подчинена закону гауссового распределения интенсивности вокруг центрального максимума. TEM00 лучевая мода позволяет сфокусировать лазерный луч в минимальное пятно с очень высокой плотностью мощности в сравнении с лучевыми модами высшего порядка. Также TEM00 лучевая мода имеет большую глубину фокуса, обеспечивая лучшие возможности резки толстых материалов. Высочайшее качество разрезаемой кромки может быть достигнуто, если длина Рэлея (глубина фокуса) равна толщине материала. Однако, в практике, лазерные установки высокой мощности обычно вырабатывают лазерный луч с модой более высокого порядка чем TEM00, что дает фокусируемое пятно большего диаметра. Качество лазерного луча измеряется параметрами K или M2 (M2=1/K). Лучевая мода TEM00 имеет параметр, определяющий качества луча, K близкий к 1, когда мода более высокого порядка имеет меньший параметр. M2 равное 1 говорит о том, что луч имеет идеальное гауссово распределение, но все реальные лазерные лучи имеют параметр M2 больше 1.

Параметров K и M2 достаточно, чтобы сравнивать качество лазерных лучей одной системы с одинаковой длиной волны. Параметр качества пучка (Beam Parameter Product - BPP) это стандартная мера качества пучка, которая используется для сравнения лазерных лучей, генерируемых различными системами, потому что она учитывает влияние длины волны.