下一代激光加工的研发和应用：

光束形状控制、偏振光束控制、热分布成像、激光光源改进

激光加工技术的发展令人瞩目，使用领域不断扩大，例如汽车和燃料电池，有望在未来应用于生物材料和晶体材料。 作为一种加工方法，它有广泛的应用，例如切割、焊接、钻孔、开槽和表面改性。 另一方面，近年来，当加工应用多样化时，对激光加工的需求不仅限于加工速度。 例如，每个领域都存在许多新问题，例如提高切割中的切割表面质量和减少焊接中的飞溅，解决这些问题的研究开发正在快速进行。 除了常规波长、光学系统和辅助气体外，激光束形状和偏振分布控制是这些加工精度相关问题的重要因素。 特别是目前正在引入的光纤激光加工遇到了切割表面的粗糙度、碎屑、清晰度和锥形等问题，需要一种新的光学方法。

人们越来越期待“偏振控制技术”作为同时实现激光加工速度和光束质量的手段。 这是因为众所周知，通过控制激光偏振轴，可以控制局部吸收，并且可以改变加工零件的形状并提高切割速度。 在 CO2 激光器的情况下，通过将偏振改为圆偏振，消除了加工部件形状的各向异性，但偏振技术的好处并不止于此。 例如，通过使用基于波前控制原理（称为 Pancharatnam-Berry 相位）的不同偏振轴空间模式的元件，可以实现高精度光束整形。 在无溅射焊接等领域，控制光束形状（中心光束 + 环形光束）以防止因飞溅而引起火灾和加工表面粗糙，此类研究和应用正在扩大。

使用光子晶体进行光束整形示例：将高斯分布塑造成甜甜圈形状

通过光子晶体控制偏振分布示例：将均匀的圆偏振分布转换为辐射线性偏振分布

传统上，DOE、非球面透镜（Axicon 等）、空间光调制器、均质器和场映射等技术已被提议作为光束控制方法，但在许多情况下，从光束形状、波段和光牢度的角度来看，它们的使用受到限制。 存在一个问题，无法满足近年来的快速发展需求。 此外，为了开发提高光束质量的技术，不仅需要开发光束形状、波前控制和偏振成分的控制方法，还需要构建最佳光学系统以确认加工效果。 我们拥有自己的偏振光束整形技术，这使我们能够提供高精度的光束控制元件。 此外，我们实现了从元件设计到制造的一贯内部生产，并提供快速响应激光加工领域多样化需求的专有技术、原型制作和批量生产服务。

此外，我们拥有使用高速相机的可视化、使用红外相机的热量分布以及使用偏振相机的内部驻留应力评估技术来评估激光加工性能，我们将通过提供包括提供光学元件及其评估在内的集成解决方案，为提高激光加工精度做出贡献。

激光焊接中工件材料的温度分布

用于熔池的高速热成像

CO2激光焊接的高速摄像视频

原文链接：

https://www.photonic-lattice.com/solution/ultra-precision-micro-laser-processing/