激光论文

激光切割钢板Z轴全程随动路径研究

王亚男

（太原理工大学阳泉学院08机制本）

【摘要】采用SLCM-1125数控激光切割机切割碳钢板，在保证切割质量的前提下，对切割路径进行了研究。通过分析激光切割碳钢板的特点，提出切割行径中的空程应包括处在数控状态下的Z轴行程，因此，xy平面内的最短行程可能不是切割效率最高的行程。为此，提出了一种Z轴全程随动的切割方法，并通过对同一切割图形的几种不同切割路径，切入点以及空程轨迹的分析比较，给出了可采用Z轴全程随动进行切割的空程路径所必须满足的条件，同时也为Z轴全程随动切割法的切割路径设计提供了一种可行的设计思路。试验结果表明，在切割质量不低于传统的切割路径的设计方案的基础上觥筹全程随动切割法能使工作效率平均提高60%以上。在工业生产中，Z轴全程随动切割法具备可操作性和推广价值。

【关键词】激光切割空程轨迹共轴随动最短路径激光切割是激光加工中最重要的一项应用技术，他占整个激光加工市场的70%以上，已成为一种竞争力很强的高新技术。与其他切割方法相比，激光最显著的特点是精度高，速度快，在第十届北京国际机床展上意大利prima公司展示的一台数控激光切割机最快每分钟可切割1000个小孔。国际数控激光切割机的生产厂家主要有济南捷迈，上海团结普瑞玛，深圳大族，武汉法利莱，武汉楚天，沈阳普瑞玛，江苏金方圆等厂家。为提高切割效率，武汉法利莱于2009年自

主开发出具备蛙跳功能的激光切割机，并在第六届中国数控机床展览会（南京）上进行了展示。蛙跳技术其实就是一种改变了Z轴空程路径的技术，他需要具备高精度三维插补功能的数控系统的支撑才能实现。那么有没有仅需二维插补（可降低数控系统成本）就能实现效率提升的切割路径供我们选择呢？本文将就此问题进行研究。

1传统二维激光切割路径分析

我们通常说的激光切割路径包含用于去除或分离材料的切割路径和空程路径，为了去除或分离材料，切割路径是不可缺少的，他不可能被缩短，但空行程可以被缩短。笔者认为空行程不仅反应包括xy二维平面内的空行程，而且也应包括Z轴的空行程。这一点，在二维激光切割工艺研究中，尚未见过涉及Z轴空行程的研究内容。

1.1二维激光切割路径

2010年4月，第六届中国国际数控机床展览会在江苏南京举行，会上展出了济南捷迈，上海团结瑞玛，深圳大族，武汉法利莱等数十家国内知名企业生产的二维数控激光切割机。经现场观察，这些数控激光切割机在切割中的基本路径是这样的：从起点出发（切割头保持抬起状态，切割嘴与板面保持一定距离），空行程到第一个待切割图形的起刀点，落到版面上，采用Z浮结构控制嘴与板面的距离，待第一个图形切完后，切割头抬带一定的高度（如济南捷迈LCF-1530激光炮割抬什约为40㎜），空行程到下一个待切割图的起切点，落到板面上，进行第二个图形的切割…..。

在激光切割钢板过程中，一个惯例的做法就是在空行程切割头要抬到一定的高度，为什么要这样呢？这是因为被切割下来的工件并不是都能顺剩地落到斜槽中，有时会出现部分悬空部分高出板面的情形，如果切割头不能抬到一定的安全高度，就有可能与这些高出板面的工件碰撞，从而导致故障停机，这样不仅会使切割效率降低，而且还有可能会对设备造成一定的破坏。

为避免切割头与工件碰撞的发生，生产家都采用了抬升切割头这一方法进行处理，这也是此类设备默认和通行的做法。然而，切割头的抬升就意味着空行程的增加，所以切割头的抬升高度是有限制的。也许是因为切割头抬升的必然性，所以鲜见设计Z轴空行程的优化研究。

1.2Z轴空行程

在二维激光切割钢板的设备中，Z轴普遍采用工浮结构，即采用由感光或电容式的传感器来进行喷嘴与板面距离的控制。在进行实程切割时，由于版面会存在小的坡度或不平整度，所以会有小的工轴行程。不过它的不收数控系统控制，不占用系统的执行时间，所以它的这部分形程不能计算在内.

当激光切割机切完一个图形后，为避免碰撞，需要抬升到一定高度，再落到一个新的起点。如图1所示，其过程一般为，切割头走到A点→停顿→Z轴抬升空程→停顿→XY平面内空程→停顿→Z轴下降空程→B点→停顿下降空程→B点→停顿。如上海团结普瑞玛生产的SLCM-1225数控激光切割机，就是采用这一z轴

控制模式。

一般，为避免在Z轴下降过程中切割头碰到版面，，Z轴的速度是比较低的，这样也相当于加大了Z轴的行程的距离。另外由于4次停顿的存在，也使得Z轴空程耗时太长，于是降低Z轴空程耗时便成了本文的研究目标。当然，熟悉数控激光炮切割机的人应该知道，此处所讲的Z轴行程都在“数控”情况下产生，在数控激光切割机中“数控”与“随动”是Z轴的2个工作状态。一般在正常切割时Z轴工轴处于随动状态，而在空程时Z轴处于数控状态，那么，我们能不能让Z轴在空程时也处于随动状态呢？如果能，那么就相当于Z轴没有空程，当然也少了几次停顿，切割频率自然就会提高。

2.Z轴全程随动与碰撞干涉问题分析

如图2所示，假设需要切割4个半径为100㎜，据SLCM-1225数控激光炮特点，我们建立了如图所示的二维平面直角坐标系，矩形框代表待加工板材。在作图时我们选择⊙o，距离两条邻近矩

形边距离为20㎜（实际切割中距离很小，本文选择的大距离是为了描述方便），4个圆轴均匀分布，间距为20㎜。显然，对于这一加工要求，切割路径仅仅是4个圆的圆周。

2.1二维平面最小空程

如图2a所示为通常所说的切割路径最短的路径（由于本文已引入工轴空程，故下文中都将以二维平面内或XY平面内），其起点为S1点，A1点是⊙O1的起点（如图未加引割线，故A1点也是⊙O1的切割路径的终点），同样A2，A3，A4三个点也分别是⊙O2，⊙O3，⊙,O4的起点。这样，按此顺序切割的二维平面内空程总长La=S1A1+A1A2+A2A3+A3A4，为追求二维平面内空程La最小，在编程软件中选择了A1为以S1为圆心的圆与⊙O1外

切点，A2以A1为圆心的圆与⊙O2外切点。A3A4以此类推。经计算La=706.749㎜，即二维平面内最小空程为706.749㎜。

根据图2a的切割头运行轨迹来看，当⊙O1被切割完成后，切割头的位置应该是在A1点，而它接下来的空程运动轨迹应该是直A1A2线，显然，在此轨迹当中⊙O1已被分离，此时⊙O1可能是个空洞，也可能呈现某种高出版面的倾斜状。假如采用随动来控制Z轴行程，那么在XY平面内，当切割头沿A1A2运动时，在原⊙O1处就可能会调入空洞或发生碰撞。为避免这一情况发生，在A1点切割头需要抬升，当然在A2，A3 点也一样，这就是目前通行的处理方法(如图1所示)，不可避免的拉长了空程时间。

2.2二维平面最大空程

如图2c所示为二维平面内空程最长（空程为直线）的切割路径图，其起点为Ｓ3点，C1点是起点，C2，C3，C4三点分别是⊙O2，⊙O3，⊙O4 的起点。则二维平面内空程总长Lc=S3C1+C1C2+C2C3+C3C4，其中C1为以S1为圆心的圆与⊙O1的内切点，C1为以C1为圆心的圆与⊙O2 内切点，C3，C4以此类推。经计算Lc=1000mm，即二维平面内最大空程为1000mm。

根据图2c的切割头运行轨迹来看，当⊙O1被切割完成后，切割头的位置应该是在C1点，而接下来的空程运动轨迹应该是直线C1C2，显然，已被分离的⊙O1 不在此轨迹当中，那么因⊙O1 的分离出现的空洞或某种高出版面的倾斜状障碍不会对接下来的

轨迹C1C2带来干扰。假如采用随动控制Z轴行程，那么在XY平面内，当切割头沿C1C2运动时(此时⊙O2尚未被分离)，不会发生掉入空洞或碰撞的异常情况，当然也就不会有Z轴行程。经实际切割测试，其空程时间小于采用切割头抬头的二维平面最小空间时间。

2.3二维平面理想空程

当然，如采用Z轴全程随动切割，在保证不会掉入空洞或碰撞情况下，我们还可以进一步缩短空间时间。我们来看图2b所示的切割路径图，其起点为S2点，B1点是⊙O1的起点，B2,B3,B4 三点分别是⊙O2, ⊙O3, ⊙O4的起点。则二维平面内空程总长Lb=S2B1+B1B2+B2B3+B3B4，其中B1,B2,B3,B4分别⊙O1,⊙O2,⊙O3, ⊙O4的右象限点，经计算Lb=910.599mm。

根据图2b的切割头运行轨迹来看，当⊙O1被切割完成后，切割头的位置应该是在B1点，而它接下来的空程运动轨迹是直线B1B2，显然，已被分离的⊙O1不在此轨迹当中（它的轨迹中的⊙O2尚未被分离），那么如使Z轴处于随动状态时，则不会发生掉入空洞或碰撞等得异常情况，同样Z轴也没有行程。因Lb=910.599mm＜1000mm= Lc所以，图2b的切割头运动轨迹比图2c理想。

当然，图2b所示，路径并不是最理想的Z轴全程随动切割路程。我们在图2d中画出了另外3种能够满足Z轴全程随动的切割路径。如图所示，图中E为⊙O1的右象限点，D1,D2,D3,D4分别

是⊙O1,⊙O2,⊙O3,⊙O4的上象限点，F为点S4,D2的连线与⊙O1的交点，这样我们就有了以下3条Z轴全程随动的切割路径：

⑴S4→D1→切⊙O1→D2→切⊙O2→D3→切⊙O3→D4→切⊙O4,对应的空程Ld=S4D1+D1D2+D2D4+D3D4

⑴S4→E→切⊙O1→D2→切⊙O2→D3→切⊙O3→D4→切⊙O4,对应的空程Le=S4E+ED2+D2D3+D3D4

⑴S4→F→切⊙O1→D2→切⊙O2→D3→切⊙O3→D4→切⊙O4,对应的空程Lf=S4F+FD2+D2D3+D3D4

以上3条切割路径比较，最大为Ld(=Lb)，最小为Lf，进一步分析可知，争对形如图2的排版图，在Z轴全程随动的情况下，Lf便是符合条件的最小空程，相应的切割路径也就是最理想的切割路径。当然，对于不同的切割图形如会有不同的理想切割路径。

3.Z轴全程随动切割路径条件

由以上分析可知，图2b。图2c共列举了4种可以采用Z轴全程随动路径，即它们满足Z轴全程随动切割的条件。实际上这种切割路径有很多，那么z轴全程随动切割的条件是什么呢?经过图形分析可知，Z轴全程随动切割的条件是：切割头运动的空程轨迹不能分离（或切割完成）的零部件。

4结语

经过试验验证，Z轴全程随动切割是一种可行的能够提高切割率的方法，只要能保证切割头也运动的空程轨迹不经过已被分离（或切割未完成）的零部件，就能够保证Z轴全程随动切割的

执行性。全程随动切割效率比传动抬头切割平均要高出60％以上。当然，对于具体的待切割图形来说，切割效率的增加量主要取决于待切割图形的总穿孔数与总切割长度的比值。

参考文献

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The resarch on the path that z-axis tracking focus in the

whole course of laser cutting

carbon steel plate

WangYaNan

(Taiyuan University of Technology Yangquan College) 【Abstract】: The paper researches on cutting path by SLCM-1225NC laser cutting machine under the premise of laster cutting steel plate, the paper proposes that the empty stroke should include in the z-axis stroke, so that the shortest stroke in the XY plane may not be the most efficient stroke. For that reason, the text offers a cutting method that z-axis tracking focus in the whole couse. Through analyzing and comparing serveal different cutting path. Entry point and empty stroke track of the same graphics, the paper gives out the requirements that the empty stroke must be in and provides a viable design ideas when z-axis tracking foucs in the whole couse of laser-cutting. The testing results show that the new method of cutting can improve productivity by over 60％. In industrial production, the cutting method of z-axis tracking foucs in the whole course has the operational and promotional value.

【Keyword】: Laser cutting ; Empty stroke ; Z-axis

Tracking Focus ; Shortest stroke .

激光技术复习题

“激光技术及应用”思考题 什么是自发辐射、受激辐射、受激吸收？ 自发辐射：高能级的原子自发地从高能级E 2向低能级E 1跃迁，同时放出能量为 的光子 受激辐射：当受到外来的能量 的光照射时，高能级E 2上的原子受到外来光的激励作用向低能级E 1跃迁，同时发射一个与外来光子完全相同的光子。 受激吸收：处于低能级E 1的原子受到外来光子（能量 ）的刺激作用，完全吸收光子的能量而跃迁到高能级E 2的过程 自发辐射发光和受激辐射发光各有什么特点？ 自发辐射的特点：各个原子所发的光向空间各个方向传播，是非相干光。 受激辐射的光子与外来光子的特性完全相同， 即：频率、位相、偏振和传播方向 完全一样，因此受激辐射与外来辐射是相干的，换句话说外来辐射被 “放大” 了 产生激光的三个必备条件是什么？为什么需要这些条件？ 激光工作物质：能够实现粒子数反转，产生受激光放大 激励能源：能将低能级的粒子不断抽运到高能级，补充受激辐射减少的高能级上粒子数 光学谐振腔：提高光能密度，保证受激辐射大于受激吸收； 光学谐振腔的基本作用是什么？ 光学谐振腔的作用：1）延长增益介质作用长度；2）控制激光输出特性：如光束方向性、输出模式数、输出功率等 光学谐振腔的三个作用： 倍增工作介质作用长度，提高单色光能密度; 控制激光振荡模式数目，以获得单色性好、方向性好的相干光； 控制激光束的横向分布特性、光斑大小、发散角、输出功率。 12E E h -==νε12E E h -==νε12E E h -==νε

光学谐振腔有几种分类？如何判断谐振腔的稳定性？对称共焦腔、共心腔是对称凹面镜腔类型的谐振腔？ 平行平面腔----是一种临界稳定腔 平凹腔：是由一块平面镜和一块曲率半径为R 的凹面镜组成的光学谐振腔， 对称凹面镜腔：两块曲率半径相同的凹面镜组成的谐振腔 距离大于两倍焦距的不稳定平凹腔 对称凸面镜腔---都是不稳定的 激光器的损耗分哪几类？这些损耗是怎么产生的？ 激光器的损耗的分类：增益介质内部损耗和镜面损耗 增益介质内部损耗：由于成分不均匀、粒子数密度不均匀或有缺陷（如固体激光器）而使光产生折射、散射，使部分光波偏离原来的传播方向，以及其它对光能的吸收， 造成光能量损耗。 镜面损耗：镜面的散射、吸收、由于光的衍射使光束扩散到反射镜面以外造成的损耗以及由镜面上透射出去作为激光器的有用输出部分镜面损耗可以通过反射系数r 1、r 2，透射系数t 1、t 2和吸收系数a 1、a 2来表达。 什么是增益饱和现象？ 在抽运速率一定的条件下，当入射光的光强很弱时，增益系数是一个常数；当入射光的光强增大到一定程度后，增益系数随光强的增大而减小。 什么是激光腔的纵模？激光器最后输出的纵模数取决于哪些因素？ 光波在腔内往返一周的总相移应等于2π的整数倍，即只有某些特定频率的光才能满足谐振条件 每个q 值对应一个驻波，称之为：纵模，q 为纵模序数。 谐振腔的谐振频率主要决定于纵模序数。 满足谐振条件，阈值条件且落在荧光线宽范围内的频率才能形成激光振荡，产生输 出 什么是激光腔的横模？横模是如何表示的？ 1,2,3, 22==Φq q πδ

钬激光

钬激光及气压弹道碎石只是输尿管镱取石术或微创经皮肾取石术中 应用的一种碎石工具，而不是一种手术技术。然而这两种碎石工具 有其自身的特点，具体如下： 钬激光是新型的结石治疗方法，具有优秀的碎石能力，可以高效粉 碎各种成分的泌尿系结石 ，特别适用于高硬度的结石。与一般激光通过冲击波原理碎石不同，钬激光通过热效应碎石，这由其极强的水吸收特性决定。激光产生 的残余热能还具有明显的止血效果。钬激光碎石技术操作简单，通 过膀胱镜、输尿管镜或经皮肾镜看到结石后，只需将光纤直接接触 结石表面激发激光即可，通过一种“钻孔效应”，结石被汽化，形 成细小的碎粒排出体外。另外，对于阻碍结石排出的炎性息肉 ，可以在碎石时一并用钬激光予以切除，大大提高了结石治疗的一 次成功率。但是存在的缺点是由于钬激光能量高，操作需特别小心，如操作不当，容易损伤输尿管及肾脏，从而引起术中输尿管穿孔或 术后输尿管狭窄。 气压弹道碎石是目前国内外治疗泌尿系统结石主要的方法。该技术 是通过气压弹道碎石机来实施，其碎石原理是利用压缩气体产生的 能量驱动碎石机手柄内的子弹体，子弹体高速运动撞击治疗探杆， 治疗探杆冲击结石将结石击碎，然后分块取出，必要时通过肾镜钳 取出碎石，具有手术时间短、简单、安全、高效。其最大的优点是 对周围组织器管无电热损伤、同时碎石速度快。但是，应用气压弹 道碎石治疗输尿管上段结石时，结石容易击回肾内；另外，气压弹 道碎石对于高硬度的结石效果不太理想。 因此，钬激光及气压弹道碎石均具有各自的优点及缺点，并没有绝 对的好坏之分。而它们只是输尿管镱取石术或微创经皮肾取石术中 应用的一种碎石工具，而不是一种手术技术。只要掌握好真正的输 尿管镱取石术或微创经皮肾取石术，应用钬激光及气压弹道碎石均 可取得很好的手术效果，正如“吃饭不管是选用刀钗或是用筷子， 只要是用得好，效果都差不多”。而合理的应用两种方法相结合是 才最好的方法。 气压弹道式碎石概况 气压弹道式碎石是一种新型碎石，1990年首先在瑞士洛桑研制成功，因而被命名为SwissLithoclast。它是通过压缩空气驱动一密闭盒

中国三大激光产业集群

透析中国三大激光产业集群 导读：目前我国激光产业主要应用于激光加工、医疗等行业，其中科研开发领域占12%，材料加工领域占32%，通讯领域占12%，信息领域占14%，医学领域占20%，测量与其他领域各占9%和1%。 OFweek激光网讯：激光加工（包括激光切割、焊接及表面处理等）是一种先进的生产技术。我国激光加工产业正大踏步地向前迈进，激光这个高科技名词已经由“阳春白雪”变为了真正的社会生产力，“发展高科技，实现产业化”已成为中国激光加工行业的现实。 激光作为新型光源，具有方向性好、亮度高、单色性好及高能量密度等特点。以激光器为基础的激光工业在全球发展发展迅猛，现在已广泛应用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科研等方面。据统计，从高端的光纤到常见的条形码扫描仪，每年和激光相关产品和服务的市场价值高达上万亿美元。 激光产业已形成完整、成熟的产业链分布，上游主要包括激光材料及配套元器件，中游主要为各种激光器及其配套设备，下游则以激光应用产品、消费产品、仪器设备为主。国内激光市场主要包括激光加工设备、光通信器件与设备、激光测量设备、激光器、激光医疗设备、激光元部件等，要应用则在于工业加工和光通信市场，两者占据了近7成的市场份额。 目前我国激光产业主要应用于激光加工、医疗等行业，其中科研开发领域占12%，材料加工领域占32%，通讯领域占12%，信息领域占14%，医学领域占20%，测量与其他领域各占9%和1%。 截至目前，全国共有5个国家级激光技术研究中心，10多个研究机构；有21个省、市生产和销售激光产品，常年有定型产品生产和销售、并形成一定规模的单位有200多家。国内激光行业已形成激光晶体、关键元器件、配套件、激光器、激光系统、应用开发、公共服务平台等环节构成的较完整的产业链。 我国激光加工产业可以分为四个产业带，珠江三角洲、长江三角洲、华中地区和环渤海地区。这四个产业带侧重点不同，珠三角以中小功率激光加工机为主，长三角以大功率激光切割焊接设备为主，环渤海以大功率激光熔覆和全固态激光为主，以武汉为首的华中地区则覆盖了大、中、小激光加工设备。 随着中国制造业转型升级，一些老工业基地及小企业基地，开始向高端制造领域转型。例如温州激光产业集群及鞍山大力发展激光产业等。 一、2020年武汉将成全球激光技术创新和产业发展集聚地

激光的应用论文

摘要 激光是20世纪人类的重大科学发明之一，它的英文名称LASER的音译，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词头一个字母组成的缩写词，意思是"通过受激发射光扩大"。，它对人类的社会生活产生了广泛而深刻的影响。激光技术在短短几十年内就推广应用到现代工业、农业、医学、通信、国防、和科学技术的各个方面与本身的点是分不开的。作为高科技的研究成果，它不仅广泛应用于科学技术研究的各个前沿领域，而且已经在人类生产和生活的许多方面得到了大量的应用，与激光相关的产业已经在全球形成了超过千亿美元的年产值。 关键词：激光重大科学激光技术高科技

LASER is the 20th century one of the great scientific human invention, its English name LASER transliteration, is taken from English Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation every word of the first letters of the abbreviations, means "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation". , it to human social life produces an extensive and profound influence. Laser technology in a few decades is applied to the modern industry, agriculture, medicine, communications, national defense, and science and technology of various aspects of the point with itself is not divided. As a high-tech research, it not only widely used in science and technology research each frontier fields, and has been in the human production and many areas of life get a lot of application, and laser related industry has been formed in the global $billions more than annual output. Key words: laser great scientific laser technology high-tech

激光测距仪系统设计毕业设计论文

毕业设计（论文） 题目：激光测距仪系统设计（英文）：System Design of a Laser Range Finder 院别：机电学院 专业：机械电子工程 姓名： 学号： 指导教师： 日期：

激光测距仪系统设计 摘要 本次激光测距仪系统设计采用的是相位式测距法，相位激光测距又称调幅连续波激光测距通常是基于对目标回波相位的探测，在诸如军事、航空、工业和体育等领域已经取得广泛的应用。相位激光测距仪的发展趋势是小型化、高可靠性、便于与其他仪器集成。 本文介绍了相位式激光测距仪的测距原理，提出了测距系统的具体设计方案。设计围绕接收和发射系统的性能开展，主要包括了锁相环、分频器、信号整形与放大电路、弱信号检测滤波与放大电路、混频器、鉴相测相器、信号处理与显示电路、单片机89C51 的软硬件设计和C语言软件编程等问题。利用Proteus软件对系统电路进行绘制以及利用CAD设计了系统机械的结构。 关键词:激光测距；相位；锁相环；混频器；分频器；单片机

System Design of a Laser Range Finder ABSTRACT The phase-ranging method is adopted in the system design of the laser range finder. It is also known as amplitude modulation of continuous wave laser ranging and is usually based on the detection of the phase of the target echo, has been widely used in many fields such as military, aerospace, industrial and sports etc. This thesis first introduces ranging principle of phase-shift laser range finder and proposes the concrete design scheme. Design is carried out around the performance of the receive and transmit systems, which includes the designs of phase-locked loop, frequency divider, signal shaping && amplifying circuit, weak signal detection filter && amplifier, frequency mixer, phase discriminator && detector, signal processing and display circuit and the hardware && software of the 89C51 microcontroller, and C language software programming. Proteus software is used to draw the circuits in the system drawing and CAD is applied to design the mechanical structure of the system. Keywords:Laser ranging; Phase; Phase locked loop; Frequency mixer; Frequency divider; Single chip microcomputer

激光加工技术论文--

机械工程系 机制方向课大作业 课程名称: 特种加工 姓名: 班级: 学号:

激光加工技术的应用与发展 摘要：激光加工是指利用激光束投射到材料表面产生的热效应来完成加工过程，包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光钻孔和微加工等。用激光束对材料进行各种加工，如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。激光能适应任何材料的加工制造，尤其在一些有特殊精度和要求、特别场合和特种材料的加工制造方面起着无可替代的作用。 关键词：加工原理、发展前景、强化处理、微细加工、发展前景。 一激光加工的原理及其特点 1.激光加工的原理 激光加工是将激光束照射到工件的表面，以激光的高能量来切除、熔化材料以及改变物体表面性能。由于激光加工是无接触式加工，工具不会与工件的表面直接磨察产生阻力，所以激光加工的速度极快、加工对象受热影响的范围较小而且不会产生噪音。由于激光束的能量和光束的移动速度均可调节，因此激光加工可应用到不同层面和范围上。 激光加工的特点 激光具有的宝贵特性决定了激光在加工领域存在的优势： ①由于它是无接触加工，并且高能量激光束的能量及其移动速度均可调，因此可以实现多种加工的目的。 ②它可以对多种金属、非金属加工，特别是可以加工高硬度、高脆性、及高熔点的材料。 ③激光加工过程中无“刀具”磨损，无“切削力”作用于工件。 ④激光加工过程中，激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，对非激光照射部位没有影响或影响极小。因此，其热影响区小，工件热变形小，后续加工量小。 ⑤它可以通过透明介质对密闭容器内的工件进行各种加工。 ⑥由于激光束易于导向、聚集实现作各方向变换，极易与数控系统配合，对复杂工件进行加工，因此是一种极为灵活的加工方法。 ⑦使用激光加工，生产效率高，质量可靠，经济效益好。例如：①美国通用电器公司采用板条激光器加工航空发动机上的异形槽，不到4H即可高质量完成，而原来采用电火花加工则需要9H以上。仅此一项，每台发动机的造价可省5万美元。②激光切割钢件工效可提高8-20倍，材料可节省15-30%，大幅度降低了生产成本，并且加工精度高，产品质量稳定可靠。虽然激光加工拥有许多优点，但不足之处也是很明显的。 二激光技术 用激光束对材料进行各种加工，如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。激

高等激光技术复习题1

《高等激光技术》习题与思考题 1、简述一台激光器的主要组成部分及其作用。 答：一台激光器的有三个基本组成部分：工作物质、谐振腔和激励能源。 工作物质的作用是提供放大作用（增益介质），提供适合的能级结构，以达 到粒子数反转。 谐振腔一般是在工作物质两端适当的放置两个反射镜组成。它的作用是提供 正反馈，使受激辐射能多次通过介质得到放大，最后在腔内形成自激振荡；另一 个作用是控制腔内振荡光束的特性，以获得单色性好、方向性好的强相干光。 激励能源的作用是提供能源，将工作物质基态原子(离子)泵浦到激发态，最 后形成布居数反转。 2、推导出一束来自于热光源的光束的光子简并度和单色亮度之间的关系。 解：设光源辐射的光为准平行、准单色光，光束截面为S ?，立体角为?Ω， 频宽为ν?，平均光功率为P ，则在t ?时间间隔内通过S ?截面的光子总数为： ν h t P n ??= 在频率ν到νν?+间隔内的光子分布在?Ω立体角范围内的光子状态数或模式数 为 ?Ω???=??Ω=?ΩV c g g 3224ννπ 在t ?时间内，光束垂直于S ?截面传播时，光束所占据的空间范围为 c t S V ????= 代入上式可得 t S g ???????Ω?=?Ωνλ 22 由此可求出，一种光子量子状态或模式，所具有的平均光子数即光子简并度为 ν λνδ?????Ω?==?Ω-S h P g n )/2(2 在光度学里，通过单位截面、单位频宽和单位立体角的光功率为光辐射的单 色定向亮度 ?Ω ????=ννS P B 则光子简并度与单色亮度之间的关系为 νλδνh B ?=- 22 3、若一工作物质的折射率为n ＝1.73，试问ν为多大时，32121/1/m S J B A ?=？ 解：由公式33 2121) /(8n c h B A νπ=得：

中国激光技术发展回顾与展望

中国激光技术发展回顾与展望 名称研制成功时间研制人 He-Ne激光器1963年7月邓锡铭等 掺钕玻璃激光器1963年6月干福熹等 GaAs同质结半导体激光器1963年12月王守武等 脉冲Ar+激光器1964年10月万重怡等 CO2分子激光器1965年9月王润文等 CH3I化学激光器1966年3月邓锡铭等 YAG激光器1966年7月屈乾华等 可以说，在起步阶段我国的激光技术发展迅速，无论是数量还是质量，都和当时国际水平接近，一项创新性技术能够如此迅速赶上世界先进行列，在我国近代科技发展史上并不多见。这些成绩的取得，尤其是能够把物理设想、技术方案顺利地转化成实际激光器件，主要得力于光机所多年来在技术光学、精密机械和电子技术方面积累的综合能力和坚实基础。一项新技术的开发，没有足够的技术支撑是很难形成气候的。 激光科技事业从一开始就得到了领导和科学管理部门的高度重视。当时中国科学院副院长张劲夫提出建立专业激光研究所的设想，很快得到国家科委、国家计委的批准。主管科技的聂荣臻副总理还特别批示：研究所要建在上海，上海有较好的工业基础，有利于发展这一新技术。1964年，我国第一所，也是当时世界上第一所激光技术的专业研究所——中国科学院上海光学精密机械研究所（简称“上海光机所”）成立。当年12月在上海召开全国激光会议，张劲夫、严济慈出席并主持会议，140位代表提交了103篇学术报告。 1964年启动的“6403”高能钕玻璃激光系统、1965年开始研究的高功率激光系统和核聚变研究，以及1966年制定的研制15种军用激光整机等重点项目，由于技术上的综合性和高难度，有力地牵引和带动了激光技术各方面在中国的发展。我国的激光科技事业，虽然也遭遇了“文革”十年浩劫，但借助于重点项目的支撑，仍艰难地生存了下来并取得可贵的进展。 1、“6403”高能钕玻璃激光系统 1964年启动，最后从技术上判定热效应是根本性技术障碍，于1976年下马。这一项目对发展高能激光技术有历史贡献是不可忽视的，它使我国激光技术的水平上了一个台阶。其成果主要表现在：（1）建成了具有工程规模的大口径（120毫米）振荡—放大型激光系统，最大输出能量达32万焦耳；改善光束质量后达3万焦耳。（2）实现了系统技术集成，成功地进行了打靶实验，室内10米处击穿80毫米铝靶，室外2公里距离击穿0.2毫米铝耙，并系统地研究了强激光辐射的生物效应和材料破坏机理。（3）第一次揭示了强光对激光系统本身的光损伤现象和机制。（4 ）第一次深入和理解激光光束质量的重要性和物理内涵，采用了一系列提高光束质量的创新性技术，如万焦耳级非稳腔激光器、片状激光器、振荡—扫瞄放大式激光系统、尖劈法光束质量诊断等。（5）激光元器件和支撑技术有了突破性提高，如低吸收高均匀性钕玻璃熔炼工艺、高能脉冲氙气、高强度介质膜、大口径（1.2米）光学精密加工等。（6）培养和造就了一批技术骨干队伍。 2、高功率激光系统和核聚变研究 1964年王淦昌独立提出激光聚变倡议，1965年立项开始研究。经几年努力，建成了输出功率10（上标10）瓦的纳秒级激光装置，并于1973年5月首次在低温固氘靶、常温氘化锂靶和氘化聚乙烯上打出中子。1974年研制成功我国第一台多程片状放大器，把激光输出功率提高了10倍，中子产额增加了一个量级。在国际上向心压缩原理解密后，积极跟踪并于1976年研制成六束激光系统，对充气玻壳靶照射，获得了近百倍的体压缩。这一系列的重大突破，使我国的激光聚变研究进入世界先进行列，也为以后长期的持续发展奠定了基础 3、军用激光研究 1966年12月，国防科委主持召开了军用激光规划会，48个单位130余人参加，会议制定了包括含15种激光整机、9种支撑配套技术的发展规划。虽未正式批准生效，但仍起了有益的推动作用。此后的几年内，这一领域涌现了一批重要成果。例如：（1）靶场激光距技术初试成功：采用重复频率为20赫兹的YAG调Q激光器，测距精度优于2米，最远测量距离达660公里，加在经纬仪上，可实现对飞行目标的单站定轨。这一成果为以后完成洲际导弹再入段轨迹测量创造了必要条件。（2）红宝石激光人造卫星测

材料工程新工艺新技术论文——激光切割的原理及应用

激光切割的原理及应用 【摘要】 激光加工技术是一种先进制造技术，而激光切割是激光加工应用领域的一部分，激光切割是当前世界上先进的切割工艺。由于它具备精密制造、柔性切割、异型加工、一次成形、速度快、效率高等优点，所以在工业生产中解决了许多常规方法无法解决的难题。激光能切割大多数金属材料和非金属材料 【关键词】激光切割的原理 激光切割的分类及特点 激光切割技术的应用 1.概述 激光切割是激光加工行业中最重要的一项应用技术。它占整个激光加工业的70%以上。激光切割与其他切割方法相比，最大区别是它具有高速、高精度及高适应性的特点。同时还具有割缝细、热影响区小、切割面质量好、切割时无噪声、切割过程容易实现自动化控制等优点。激光切割板材时，不需要模具，可以替代一些需要采用复杂大型模具的冲切加工方法，能大大缩短生产周期和降低成本。 因此，目前激光切割已广泛地应用于汽车、机车车辆制造、航空、化工、轻工、电器与电子、石油和冶金等工业部门中。 2.激光切割的原理 在激光束能量作用下（氧助切割机制下，还要加上喷氧气与到达燃点的金属发生放热反应放出的热量），材料表面被迅速（ms 范围）加热到几千乃至上万度（℃）而熔化或汽化，随着汽化物逸出和熔融物体被辅助高压气体（氧气或氮气等惰性气体）吹走，切缝便产生了（原理图见图2）[1]。脉冲激光适用于金属材料, 连续激光适用于非金属材料, 后者是激光切割技术的重要应用领域。与计算机控制的自动设备结合, 激光束具有无限的仿形切割能力, 切割轨迹修改方便通过预先在计算机内设计, 进行众多复杂零件整张板排料, 可实现多零件同时切割 , 图 2激光切割的原理图 图 1 激光切割

激光测距论文讲解

激光测距及在军事上的应用 摘要 激光技术这一高新技术，经过半个世纪的发展，从机理原理，实验手段到制造工艺都已逐步成熟，且先进的激光器不断研制成功，并凭借其高亮度、方向性强、单色性好、相干性好的显著特点，在工业、农业、医疗、军事等领域的应用已经是大显神威。而激光武器经过不断地开发和研究，目前已有了重大的进展：低功率激光武器已开始装备部队，高功率激光武器则在技术上已基本成熟，将在未来现代化战争或局部战争中发挥举足轻重的作用。 本文简要介绍了脉冲激光测距原理及常见的激光测距仪，并对它们在军事上的应用作了相应的介绍。 关键词：激光测距；激光测距仪；军事应用 一、引言 激光测距是激光在军事上应用最早和最成熟的技术。自1960 年第一台激光器--红宝石激光器发明以来，便有人开始进行激光测距的研究。和微波测距等其它方法相比,激光测距具有更好的方向性和更高的测距精度,测程远,抗干扰能力强,隐蔽性好,因而得到广泛的应用。激光测距的研究还对雷达技术的发展起了很大的促进作用,因而在国民经济和国防建设中具有重要意义。根据所发射激光状态的不同,激光测距分为激光脉冲测距和连续波激光测距,后者根据起止时刻标识的不同又分为相应激光测距和调频激光测距。本文将介绍脉冲测距的最新技术发展。 二、脉冲激光测距原理 脉冲激光测距是利用激光脉冲持续时间极短,能量在时间上相对集中,瞬时功率很大(一般可达兆瓦)的特点,在有合作目标的情况下,脉冲激光测距可以达到极远的测程;在进行几公里的近程测距时,如果精度要求不高,即使不使用合作目标,只是利用被测目标对脉冲激光的漫反射索取的反射信号,也可以进行测距。 图1 脉冲飞行时间激光测距系统 一个典型的脉冲飞行时间激光测距系统通常有以下五个部分组成:激光发射单元,一个或两个接收通道,时刻鉴别单元,时间间隔测量单元和处理控制单元。激光发射单元在t0 时刻发射一激光脉冲,其中一小部分功率直接进入接收通道1,经时刻鉴别单元产生起始(START)信号,开始时间间隔测量;其余功率从发射天线向目标发射出去,经距离R 到达目标后被反射;接收通道2 的光电探测器接收到返回脉冲,经放大后到达时刻鉴别单元,产生一终止(STOP)信号,终止时间间隔测量;时间间隔测量单元把所测得的结果t 输出到处理控制单元,最后得到距离R=ct/2。

《激光原理》本科期末考试试卷及答案

系、班 姓 名 座 号 ………………密……………封……………线……………密……………封……………线………………… 华中科技大学2012年《激光原理》期末试题(A) 题 号 一 二 三 四 总分 复核人 得 分 评卷人 一. 填空: （每孔1分，共17分） 1. 通常三能级激光器的泵浦阈值比四能级激光器泵浦阈值 高 。 2. Nd:Y AG 激光器可发射以下三条激光谱线 946 nm 、 1319 nm 、 1064 nm 。其 中哪两条谱线属于四能级结构 1319 nm 、 1064 nm 。 3. 红宝石激光器属于 3 几能级激光器。He-Ne 激光器属于 4 能级激光器。 4. 激光具有四大特性，即单色性好、亮度高、方向性好和 相干性好 5. 激光器的基本组成部分 激活物质、 激光谐振腔 、 泵浦源 。 6. 激光器稳态运转时，腔内增益系数为 阈值 增益系数,此时腔内损耗激光光子的速率和生成激光的光子速率 相等. 7. 调Q 技术产生激光脉冲主要有 锁模 、 调Q 两种方法。 二、解释概念：（共15分，每小题5分）(选作3题) 题 号 一 二 三 合计 得 分 1. 基模高斯光束光斑半径： 激光光强下降为中心光强21 e 点所对应的光斑半径. 2. 光束衍射倍率因子 光束衍射倍率因子= 角 基膜高斯光束远场发散基膜高斯光束束腰半径实际光束远场发散角 实际光束束腰半径?? 3. 一般稳定球面腔与共焦腔的等价关系： 一般稳定球面腔与共焦腔的等价性：任何一个共焦腔与无穷多个稳定球面腔等价； 任何一个稳定球面腔唯一地等价于一个共焦腔。 三、问答题：（共32分，每小题8分） 题 号 一 二 三 四 合计 得 分 1. 画出四能级系统的能级简图并写出其速率方程组 ()()()()　Rl l l l l N N n f f n dt dN n n n n n A n W n s n dt dn S n S A n N n f f n dt dn A S n W n dt dn τυννσυννσ-???? ??-==++++-=++-???? ??--=+-=02111220321303001010 3232121202111 222313230303 ,, W 03 A 03 S 03 S 32 S 21 A 21 W 21 W 12 E 3 E 2 E 1 E 0

一文看懂中国激光行业竞争格局

一文看懂中国激光行业竞争格局 欢迎下载OFweek APP查看更多新闻说到激光，很多人对此的认识可能还停留在《星球大战》的激光能量武器上。好在，近年来很多激光舞之类的表演，增加了人们对激光的认知，原来激光不只是存在于电影中的，还可以应用到现实表演之中。如果你对美容有所了解，应该会知道那些在韩国飞航班上头部被包扎的像个粽子似的美女们，其实就是到美容医院被韩国美容师欧巴割了几刀。只是这刀不是“金丝大环刀”，而是激光刀。当然，激光刀不只是可以用于美容，目前在医疗领域的应用已经非常广泛：为我们所熟知的用以做放射治疗的伽马刀其实就是一种激光，切近视眼的医疗技术也是用激光。一家大型三甲医院应用激光技术的科室，最少也不会少于10个。医疗激光也只是激光应用的一部分，在民用领域：能量激光、信息激光、激光防伪、敏感元器件、物联科技;机械、汽车、航空、钢铁、造船、电子、通讯等大型制造产业中，激光都被广泛应用，“光加工”工业革命已是全球趋势;在军事方面：高功率、高光束质量光纤激光器，已成欧美军事大国定向新概念武器首选光源之一，“光对抗”很有可能推动全球军事变革。激光已经以“无所不能”之势，走进各行各业。7年前，美国GDP的50%都与激光相关产业有关。中国市场规模增长迅速，2017年有望突破450亿中国

激光产业市场起步较晚，但随着中国装备制造业的迅猛发展，近年来的中国激光产业发展迅速。尤其是2010 年以来，因为技术的逐步成熟，产业链下游的应用市场不断拓展，中国激光产业也逐渐驶入高速发展期，市场规模日趋增长。根据相关报告，2012-2016年，全球激光器行业收入规模从87亿美元增加至2016年的104亿美元，年复合增长率为4.47%。事实上，至2015 年，中国已经取代欧洲，首次成为激光器最大的消费市场，市场规模增长至28亿美元左右，约占全球市场规模的29%。由于中国的企业数量多，人口基数大，只要激光技术能应用到某几个行业，就能带来B端企业的大量应用，从而实现市场规模的快速增长。中国是世界制造工厂，制造业市场活跃，因此也是工业激光设备的主要市场。而在宏观经济发展、制造业产业升级、国家政策支持等因素的影响下，我国激光行业市场增长迅速。2016年，在工业、信息、商业、医用和科研领域的激光设备（含进口）市场销售总收入高达385 亿元，较2015年增长了12个百分点。预计2017 年，中国激光设备市场销售总收入有望突破455 亿元。中国工业激光产业，已成受高度关注的产业之一。2010-2017 年中国激光设备的销售情况国际巨头看好中国未来市场，大型激光企业纷纷入局欧美以及日本的激光企业在技术上相对 成熟，并逐步在助力各自国家的制造业升级之后，早在几年前也将目光瞄准了正在发展的中国市场。因为国市场因为以

激光技术的发展及应用论文

激光技术的发展及应用 引言 随着激光技术的飞速发展和广泛应用激光已成为工业生产，科学探测和现代军事战争中极为重要的工具。总结了激光技术在工业生产，军事，国防，医疗等行业中的应用，提出激光技术应用领域的发展趋势。 “激光”一词是“LASER”的意译。LASER原是Light amplificati on by stimulated emissi on of radiation取字头组合而成的专门名词，在我国曾被翻译成“莱塞”、“光激射器” 、“光受激辐射放大器”等。激光具有普通光源发出的光的所有光学特性，是上世纪 60 年代所诞生和发展起来的新技术。1964年，钱学森院士提议取名为“激光”，既反映了“受激辐射”的科学内涵，又表明它是一种很强烈的新光源，贴切、传神而又简洁，得到我国科学界的一致认同并沿用至今。 激光不是普通的光，其特性是任何光都无法比拟的。激光能量密度高，其亮度比太阳表面还高数百亿倍；[1]激光方向性强，其发散度仅为毫弧度量级，所以用途非常广泛。由于激光的优异特性，使激光在工业生产，科技探测，军事等方面得到了广泛应用，激光渗透到社会的各个行业，而且发展潜力还非常大，激光也成为了当代科学发展最快的科学领域之一。 一、激光发展史 激光技术的启蒙研究发展就完全印证了上面的话。最早对激光做出理论研究的人是爱因斯坦，1916年爱因斯坦提出受激辐射的概念，即处于高能级的原子受外来光子作用，当外来光子的频率与其跃迁频率恰好一致时，原子就会从高能级跃迁到低能级，并发射与外来光子完全相同的另一光子，新发出的光子不仅在

频率方面与外来光子相一致，而且在发射方向、偏振态以及位相等方面均与外来光子相一致，因此，受激辐射具有相干性；在发生受激辐射时，一个光子变成了两个光子，利用这个特点，可实现光放大，并且能够得到自然条件下得不到的相干光． 受激辐射提出后，陆续有科学家进行研究。如1916-1930年间拉登堡及其合作者对氖的色散的研究并于1933年绘制出色散系数随放电带电流密度变化的曲线。1940年法布里坎特首先注意到了负吸收现象。这一阶段发展并不迅速。到了第二次世界大战之后，1947年兰姆和雷瑟夫指出通过粒子数反转可以受激辐射，从此激光理论的研究开始突破。1952年帕塞尔及其合作者实现了粒子数反转，观察到了负吸收现象。第二年，韦伯产生了利用受激辐射诱发原子或分子，从而放大电磁波的思想，进而提出了微波辐射器的原理。1957年斯科威尔实现了固体顺磁微波激射器。既然微波可以激发受激辐射，那么红外乃至可见光等也应该可以。1958年汤斯和肖洛发表了著名的“红外与光学激射器”一文，1959年汤斯提出了建造红宝石激光器的建议。终于1960年由休斯航空公司的莱曼建造出第一部可用的激光装置。（我国第一台红宝石激光器于15个月后的1961年8月建成。）从此人类拥有了激光这一利器。 由于生产技术不成熟，激光技术产生之初并未有太多实际用途。后虽有切割，光束武器等应用，但又受制于制造成本高昂和气候条件复杂等。几十年来各方面工程师和专家一直努力改进创新激光技术及应用，随着激光技术的发展成熟，今天，它已经广泛地应用于生产生活的各方面。 二、激光的特点及激光器 激光的特点主要有四点，一是方向性好，激光束偏离轴线的发散角往往非常小，甚至可以用来测量地球到月球的精确距离（发射到38万公里外的月球形成的光斑直径不超过一公里）；二是亮度高，激光功率在空间高度集中，亮度是普通太阳光的百万倍；三是单色性好，比如氪激光的波长范围只有4.7微埃，比原来个公认单色性最好的氪灯高出数个数量级；四是相干性好，激光器输出的光子频率、偏振、相位和传播方向都完全一致，这使得很多光学实验的精度大大提高。

激光技术复习资料

激光技术复习资料 一、名词解释 1、 自锁模（138） 在激光腔内利用激光介质本身的非线性效应实现锁模。 2、 自注入再生放大（180） 利用一台激光器本身产生的“种子”信号自注入到腔内来实现再生放大。 3、 模式光点扫描法（217） 利用光点扫描记录出光强分布曲线，从曲线上找出对应的横模。 二、问答题 4、 拍频原理（244） 激光的相干性好，当两束光叠加在一起时，初相位的差值是暂时稳定的或缓慢变化的，因而会产生干涉现象。两束光波之间的可相干性，有助于测量频率的稳定性。当差频信号低于光电探测器的截至频率时，即有光电流输出为[]t A A i c c p )(2cos 2121υυπ-=，可以看出差频信号电流的频率随两束光的频率成比例地变化。 5、实现调Q 时激光器的基本要求是什么？（79） （1）工作物质必须能在强泵浦下工作，即抗损伤阈值要高，且工作物质上能级必须有较长的寿命。 （2）光泵的泵浦速率必须快于激光上能级的自发辐射速率。 （3）谐振腔的Q 值改变要快，一般应与谐振腔建立激光振荡的时间相比拟。 6、什么是被动锁模？（128） 在激光谐振腔中插入可饱和和吸收染料来调节腔内的损耗，当满足锁模条件时，就可得一系列的锁模脉冲。 7、解释一下横模测量中的直接观测法原理？（216） 不同横模的光强在横截面上有不同的分布。对于连续的可见光波段的中、小功率激光器，只需要在输出激光的通路上放置一个屏，就可以在屏上用眼睛直接观测激光的横摸图样（光斑）；对中等功率的红外激光，可采用烧蚀法；对于近红外激光，可采用转换材料，将近红外光转换成可见光；对于中、小功率的红外激光器，还可以采用变像管或CCD 摄像机观测横模。 8、主动稳频有哪几种方法？（227） 主动稳频的方法大致可以分为两类：一类是利用原子跃迁谱线中心频率作为鉴别器进行稳频，如兰姆凹陷稳频法；另一类是利用外界参考频率作为鉴别器标准进行稳频，如饱和吸收稳频法。 （1）兰姆凹陷稳频（2）塞曼效应稳频（3）饱和吸收稳频 9、自注入放大技术是种子激光注入到腔内实现放大，请画出自注入放大装置配置的原理图？（180，4.5-3） 10、复合腔选模技术的基本原理是什么？复合腔选模的频率是如何决定的？请画出Fox-Smith 复合腔选模激光器的结构示意图。（214，5.3-8，b ） 基本原理：用一个反射干涉仪系统取代谐振腔中的一个反射镜，则其组合反射率是光波长（频率）的函数。 Fox-Smith 干涉仪式复合腔。两个子腔的谐振频率分别为 []{}i i q l L n c )(2/21+=υ

激光加工论文

激光加工论文 题目：激光加工技术 专业：电子科技 班级：08-1 学号：200811010145 姓名：杨林

激光加工技术 摘要： 激光加工是指利用激光束投射到材料表面产生的热效应来完成加工过程，包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光钻孔和微加工等。用激光束对材料进行各种加工，如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。激光能适应任何材料的加工制造，尤其在一些有特殊精度和要求、特别场合和特种材料的加工制造方面起着无可替代的作用。 关键词： 加工原理、发展前景、强化处理、微细加工、发展前景。 一、激光加工的起源和原理 随着科学技术的发展和社会需求的多样化，产品的竞争越来越激烈，更新换代的周期也越来越短。为此，要求不但能根据市场的要求尽快设计出新产品，而且能在尽可能短的时间内制造出原型，从而进行性能测试和修改，最终形成定型产品。而在传统制造系统中，需要大量的模具设计、制造和调试等工作，成本高，周期长，已不能适应日新月异的市场变化。为了提高研发和生产速度，快速而精确地制作出高质量、低成本的模具和产品，能对市场变化做出敏捷响应，人们作了大量的研究和探索工作。随着工业激光器价格的不断下降和工业激光加工技术的日益成熟，给模具制造和产品生产工艺带来了重大变革 激光加工是将激光束照射到工件的表面，以激光的高能量来切除、熔化材料以及改变物体表面性能。由于激光加工是无接触式加工，工具不会与工件的表面直接磨察产生阻力，所以激光加工的速度极快、加工对象受热影响的范围较小而且不会产生噪音。由于激光束的能量和光束的移动速度均可调节，因此激光加工可应用到不同层面和范围上。 二、激光加工的特点

激光技术结课论文

激光技术结课论文 姓名：李天昊 学院：交通运输 班级：铁道运输1209 学号：12251270 指导老师：郑义

浅谈co2激光切割机激光器关键技术指标要求 李天昊 （北京交通大学交通运输学院铁道运输1209班 12251270） 摘要：CO2激光器从诞生到现在近50年的时间里一直被人们所关注，是一种比较理想的激光器。相对于其他的激光器，CO2激光器具有较好的方向性，单色性和较好的频率稳定性。CO2激光器在医疗，军事，工业等方面都得到了广泛的应用。CO2激光器在激光加工方面占主导地位，它广泛的用于焊接，切割，热处理和清洗等方面。但是CO2激光器的转换效率不是很高，限制了其发展。未来的CO2激光器将向着高功率横流，声光调Q，射频激励波导，便携式，高功率连续等几个方相发展。本文选取co2激光切割机作为研究对象，通过对co2激光切割机激光器关键技术指标的定量讨论，力求给读者一个理性的认识。激光器切割机功能强大，应用广泛。在钣金加工、广告标牌字制作、高低压电器柜制作、机械零件、厨具、汽车、机械、金属工艺品、锯片、电器零件、眼镜行业、弹簧片、电路板、电水壶、医疗微电子、五金、刀量具等行业发挥着巨大的作用。 关键词：co2激光切割机激光器关键技术计算依据 1co2激光切割机激光器基本介绍及关键技术 1.1工作原理 与其它分子激光器一样，CO2激光器工作原理其受激发射过程也较复杂。分子有三种不同的运动，即分子里电子的运动，其运动决定了分子的电子能态；二是分子里的原子振动，即分子里原子围绕其平衡位置不停地作周期性振动——并决定于分子的振动能态；三是分子转动，即分子为一整体在空间连续地旋转，分子的这种运动决定了分子的转动能态。分子运动极其复杂，因而能级也很复杂。

激光技术论文：飞秒激光治疗近视技术的应用

激光治疗近视的技术 课程：原子物理与量子力学 学院：国防科技学院 班级：辐射1003 姓名：高阳 学号：20100578

激光治疗近视技术的应用 [摘要]准分子激光治疗近视眼手术经过近二十年的发展，使全球上千万近视眼患者顺利摘掉了眼镜。此项技术经历了prk、ik、ek、tk四个发展阶段，目前已经达到了相当高的水平。然而普通激光手术仍有一个关键环节未能得到完善的解决，就是角膜瓣制作环节，而这一环节又是直接关系到激光手术安全性、术后效果的关键环节。直至飞秒激光手术出现，这一激光手术历史遗留问题才得以彻底解决。近视手术史也进入了一个新的时代——全程无刀近视手术时代。本文通过对飞秒激光治疗近视技术的介绍及应用，为广大患者了解飞秒激光手术的特点和优势，提供新的认识。 [关键词]激光技术飞秒激光近视 我国目前总近视人口高达4亿，青少年近视人口超过1.5亿，小学、初中、高中和大学生中近视比例分别超过25%、50%、70%和75%。当前，近视已成为一个公共健康问题。 一、近视治疗的方法和现状 矫正近视方法通常有三种：（1）镜片矫正：包括框架眼镜、角膜接触镜；（2）眼内屈光手术：透明晶体摘除术、有

晶体眼的人工晶体植入术；（3）角膜屈光性手术：放射状角膜切开术（rk）、准分子激光切削术（prk）、准分子激光原位角膜磨镶术lasik(简称ik)、准分子激光上皮下角膜磨镶术lasek(简称ek)、虹膜识别旋转定位+波前像差引导的准分子激光近视手术torsion lasik（简称tk）等。 准分子激光治疗近视是眼科领域一项革命性成果，这项技术从1986年开始，在理论和实践中不断地摸索前进。到目前为止，在全球范围内已发展到极高的水平，成为一项真正造福于广大近视患者的技术。我国每年有近90万的近视患者通过准分子激光手术一劳永逸地摘掉了眼镜，治疗后达到了参军、就业、升学、考公务员对视力的要求。 二、近视激光手术治疗存在的问题 近视激光手术在临床应用过程中不断更新升级，从最初的prk发展到lasik手术，再改良出现lasek，其发展速度非常快。 在眼的屈光系统中，角膜的屈光力占全部屈光力的70%，角膜屈光力的轻度改变，能明显影响近视的度数。prk及lasik两种手术正是通过切削中央角膜，使之变薄而降低其屈光力来达到矫正近视目的的。prk多应用于治疗中低度近视，但由于破坏了角膜的正常解剖结构，术后可出现角膜上皮下雾状浑浊、青光眼或高眼压、眩光和回退等并发症。lasik可以保持前部角膜组织的正常解剖结构，能够减轻术