下一代激光加工的研發和應用：

光束形狀控制、偏振光束控制、熱分佈成像、激光光源改進

激光加工技術的發展令人矚目，使用領域不斷擴大，例如汽車和燃料電池，有望在未來應用於生物材料和晶體材料。 作為一種加工方法，它有廣泛的應用，例如切割、焊接、鑽孔、開槽和表面改性。 另一方面，近年來，當加工應用多樣化時，對激光加工的需求不僅限於加工速度。 例如，每個領域都存在許多新問題，例如提高切割中的切割表面質量和減少焊接中的飛濺，解決這些問題的研究開發正在快速進行。 除了常規波長、光學系統和輔助氣體外，激光束形狀和偏振分佈控制是這些加工精度相關問題的重要因素。 特別是目前正在引入的光纖激光加工遇到了切割表面的粗糙度、碎屑、清晰度和錐形等問題，需要一種新的光學方法。

人們越來越期待“偏振控制技術”作為同時實現激光加工速度和光束質量的手段。 這是因為眾所周知，通過控制激光偏振軸，可以控制局部吸收，並且可以改變加工零件的形狀並提高切割速度。 在 CO2 激光器的情況下，通過將偏振改為圓偏振，消除了加工部件形狀的各向異性，但偏振技術的好處並不止於此。 例如，通過使用基於波前控制原理（稱為 Pancharatnam-Berry 相位）的不同偏振軸空間模式的元件，可以實現高精度光束整形。 在無濺射焊接等領域，控制光束形狀（中心光束 + 環形光束）以防止因飛濺而引起火災和加工表面粗糙，此類研究和應用正在擴大。

使用光子晶體進行光束整形示例：將高斯分佈塑造成甜甜圈形狀

通過光子晶體控制偏振分佈示例：將均勻的圓偏振分佈轉換為輻射線性偏振分佈

傳統上，DOE、非球面透鏡（Axicon 等）、空間光調製器、均質器和場映射等技術已被提議作為光束控制方法，但在許多情況下，從光束形狀、波段和光牢度的角度來看，它們的使用受到限制。 存在一個問題，無法滿足近年來的快速發展需求。 此外，為了開發提高光束質量的技術，不僅需要開發光束形狀、波前控制和偏振成分的控制方法，還需要構建最佳光學系統以確認加工效果。 我們擁有自己的偏振光束整形技術，這使我們能夠提供高精度的光束控制元件。 此外，我們實現了從元件設計到製造的一貫內部生產，並提供快速響應激光加工領域多樣化需求的專有技術、原型製作和批量生產服務。

此外，我們擁有使用高速相機的可視化、使用紅外相機的熱量分佈以及使用偏振相機的內部駐留應力評估技術來評估激光加工性能，我們將通過提供包括提供光學元件及其評估在內的集成解決方案，為提高激光加工精度做出貢獻。

激光焊接中工件材料的溫度分佈

用於熔池的高速熱成像

CO2激光焊接的高速攝像視頻

原文鏈接：

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