平顶光束整形器在激光加工与材料处理方向上的应用“金沙集团网址”

激光加工与材料处置激光加工与材料处置毫无疑问是激光器仅次于的应用领域之一。近年来在传统的切割成、焊、打标的基础上，更加多的新激光加工处理工艺被研发出来并很快在业界推展。有所不同种类的工艺用于各种波长、强度、脉冲宽度的激光，也对光斑形貌、产于、景深等明确提出非常丰富的拒绝。DOE在针对特定激光加工处置应用于的光斑优化中扮演着核心角色。

一般来说使用DOE可以从两方面优化激光加工处置的效果：大幅提高处置速率和产率；提高处置精度，如边缘整齐度、热影响区域、处置效率等。熔蚀与结构激光熔蚀是指通过激光电离辐射从材料（一般来说是液体）表面除去材料。

熔蚀一般来说使用小区域高能量脉冲构建。激光岩溶具备多种用途，如纳米材料制取，金属或介电薄膜沉积，超导结构制取，金属部件常规焊与邦以定，MEMS结构加工等。使用平顶发生器或涡旋位相板可以产生边界锋利的光斑构型，在岩溶过程中保证准确的材料去除范围。

多焦点分束器可以构建并行处理，提高产率。图3．1激光岩溶（上）与表面构型（下）涉及DOE产品：平顶光发生器，涡旋位相板，分束器焊使用激光可将多个金属或塑料机件相连在一起。激光光束获取一个集中于的热源，构建高速率、大深度、较宽针长焊。激光焊一般来说在大规模生产中自动化展开。

与切割成技术协同，激光焊可用作多种焊类型（点焊，平／曲线焊接，钎焊等）。能量产于均匀分布的激光有助焊温度的均匀分布，分解高质量焊缝。

使用分束器产生的多焦点焊，可提高加工速率。图3．2激光焊（左）与平顶光斑（右）涉及DOE产品：平顶发生器，烘化器，分束器，C型发生器，高效率双焦DOE钎焊在钎焊过程中，激光烧熔焊条并将两块金属焊在一起，这种工艺普遍用于在汽车工业中。如果被焊金属在焊条熔融之前被洗手、加压，将能提高焊效果。

专门为这种工艺订做的烘化器，可以在主焊的平顶光斑前端两侧产生两个小光斑用作待焊接金属的清除和冷却，提高钎焊的强度和焊缝的干净度。图3．3激光钎焊（左）与订做光斑（右）涉及DOE产品：订做光束烘化器激光微孔激光微孔加工是指利用激光在薄料上打小孔，一般来说用作薄片或薄膜，如香烟卷纸、食品包装纸（缩短保质期和新鲜度）。这类应用于必须仪器的、等间距的微孔，分束型DOE是理想的产品。图3．4食品包装纸微孔（左）与多点光斑涉及DOE产品：分束器（多点DOE）金属及玻璃切割成激光切割成通过将高功率激光引领并探讨到工件表面，通过运动机构扫瞄并按登录路线切割成工件。

激光切割成为工业生产的最重要手段；经常必须在不用于长焦透镜的情况下缩短焦点的焦深，以增加切割成区域的崩边、熔边，提高切割成质量。金属切割成利用激光探讨产生的局部热量冷却材料，超过熔点以截断样品。融化的金属被气流拿走。

玻璃切割成一般来说用于红外波段的高功率激光器。因为玻璃吸取较低，因此必须更高功率的激光；用于DOE可变长焦深，使得能量在玻璃的内部沉积，构建单次切割成，而不必须调整焦点方位后再度扫瞄。这种方式对于隐裂切割成尤其简单，局部加热使得切缝变脆而不是熔融，先前能用机械方式沿切缝分离出来。

图3．5金属切割成与环形光斑（上），玻璃切割成与贝塞尔焦斑（下）涉及DOE产品：金属切割成：涡旋位相板、平顶发生器；玻璃切割成：DeepCleave；贝塞尔DOE；多焦点DOE。钻孔激光钻孔利用探讨的反复脉冲激光器汽化金属，构成通孔。

脉冲能量越大则汽化的金属就越多。作为激光加工领域主流应用于之一，多年来发展了各种纸带技术：单脉冲，叩击，转动纸带，螺旋纸带等。激光纸带在多种场景应用于，还包括橡胶、硅衬底等。

因应打能量激光器，分束（多点）DOE可用作提高钻孔产率；平顶型光斑不利于提高孔壁的垂直度和边缘锐度；涡旋滤光片可用作环形孔。图3．6激光钻孔工艺（左），金属管纸带（右）涉及DOE产品：多点分束器，平顶发生器，涡旋滤光片激光挤压激光挤压（LaserLiftOff，LLO）是一种选择性的分离出来两种材料的技术。激光感应到衬底与镀层材料（如蓝宝石衬底上的GaN）中间的粘合层上。

激光挤压可以处置大尺寸器件并超过拒绝的精度与可重复性。因此，激光玻璃在LED工业中挤压闪烁薄膜中普遍用于，同时也用作表明、移动终端等制程。LeanLinetrade;为专门为LLO研发的DOE，将圆形多模光斑转换沦为细线产于，限于于紫外及绿色激光（343，355，532nm）。

这种解决方案基于专有的散射光学光束成型技术，可以很更容易的拓展至给定波长（193nm－1600nm）。使用这种方案，用户可以用于成本较低的多模激光器构建低功率密度的线光源。

图3．7LeanLinetrade;线探讨（左）与柔性材料挤压（右）涉及DOE产品：线光斑发生器表面处置（硬化与熔覆）激光表面处置的原理基于低功率密度的涉及激光与表面在特定气氛（真空，维护气，过程气）下的相互作用造成的表面改性。典型的应用于还包括表面硬化与表面熔覆。表面硬化是一种热处理，通过将材料在短时间内冷却至临界温度以上并很快加热，金属晶格将无法完全恢复初始结构并超过很高的硬度。

表面熔覆是另一种热处理过程。元件表面被冷却至熔点，熔融物烧结并结晶，而其化学成份不便。图3．8激光热处理涉及DOE产品：烘化器，平顶发生器。

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