L'énergie du laser est généralement un faisceau gaussien, c'est-à-dire que l'intensité du faisceau dans l'espace présente une distribution gaussienne, un tel faisceau a une intensité intermédiaire très élevée, et diminue progressivement le long du contour gaussien vers l'extérieur.
Dans les applications pratiques, non seulement des faisceaux gaussiens sont souvent nécessaires, mais également des faisceaux laser pour des besoins d'application spécifiques.Par exemple, dans la distribution d'énergie, il y a une distribution en anneau ;Sur la forme du faisceau, il existe des formes telles que carrée, ronde, etc.
En termes de distribution, il y a une distribution en anneau
La distribution d'énergie du faisceau gaussien est relativement inégale et l'énergie intermédiaire est trop élevée, ce qui entraînera une température locale trop élevée et affectera l'interaction entre le laser et la substance ;L'énergie des deux ailes est trop faible, réduisant le taux d'utilisation.Par conséquent, dans certains cas, il est nécessaire de former un faisceau gaussien en un faisceau à sommet plat avec une distribution d'énergie uniforme pour améliorer l'effet de traitement au laser.
Les figures suivantes montrent les caractéristiques du profil laser gaussien et du profil laser flat top :
Les sections de faible intensité de part et d'autre de la zone centrale disponible du faisceau sont appelées "deux ailes" dont l'intensité est inférieure au seuil de combustion requis pour les applications de traitement au laser, et l'énergie de ces deux ailes est souvent gaspillée, ce qui entraîne un important réduction de la consommation d'énergie;Dans le même temps, l'énergie des deux ailes endommagera également la zone environnante en dehors de la zone cible, élargissant ainsi la zone affectée par la chaleur.D'autre part, les parties à haute intensité au-dessus du seuil de combustion sont appelées « excès d'énergie », et ces excès d'énergie ont le potentiel d'endommager le substrat ;De plus, l'énergie dans la partie centrale est trop concentrée et il est facile d'endommager l'optique.
Les faisceaux laser plats utilisent l'énergie plus efficacement que les faisceaux laser gaussiens.Dans le profil de faisceau gaussien, l'excès d'énergie au milieu au-dessus du seuil d'intensité requis par l'application et l'énergie en dessous du seuil requis dans les deux ailes sont gaspillés.Il n'y a pas d'ailes dans le profil de faisceau à sommet plat, mais il y a des transitions de bord plus abruptes, de sorte que la consommation d'énergie est plus efficace et que les dommages à la zone environnante sont réduits.
Comme on peut le voir sur la figure ci-dessus, l'énergie d'un faisceau à sommet plat est plus clairement contenue dans une région donnée qu'un faisceau gaussien.Souder ou couper avec un faisceau à sommet plat sera plus précis et moins dommageable pour la zone environnante.
Lors de la coupe avec un faisceau à dessus plat, des coupes plus nettes et des bords plus nets peuvent être produits.
Lors du soudage avec un faisceau à sommet plat, les espaces dans la soudure seront plus lisses que dans le cas de faisceaux gaussiens.
Quels sont les inconvénients des poutres plates?
Contrairement aux faisceaux gaussiens, la forme de l'intensité change à mesure qu'ils se propagent dans l'espace libre, il n'est donc pas propice à la propagation à longue distance.Pendant la propagation du faisceau gaussien, même si la taille du faisceau change, le contour du faisceau est toujours gaussien.
Habituellement, le laser émet un faisceau gaussien, puis certains composants optiques appropriés doivent être utilisés pour modifier sa forme d'intensité afin d'obtenir un faisceau supérieur plat.
La technologie HBF unique de Guanghui Laser(Plateau haute luminosité),Grâce à la lumière supérieure plate haute luminosité de sortie de fibre optique, le bord de la tache est net, seuil d'énergie élevé, peut améliorer le taux d'utilisation de l'énergie laser tout en réduisant la zone affectée par la chaleur et les dommages, améliore efficacement la vitesse et la précision de traitement laser.
En prenant le laser 5M-12000W de Guanghui Laser comme exemple, par rapport à d'autres lasers dans la même bande de puissance, le taux d'utilisation de l'énergie peut être considérablement amélioré, et le mode de réalisation le plus intuitif est que la vitesse de coupe est considérablement accélérée.
Lors de la découpe de plaques épaisses (coupe à l'oxygène en acier au carbone de 16 mm illustrée dans la figure ci-dessous), la découpe par points plats à l'aide de la technologie HBF est plus lisse et le bord de coupe est plus net que le point gaussien.
Les sommets gaussiens et plats sont une caractéristique importante du faisceau laser, et après avoir compris leurs différences, ils peuvent être raisonnablement sélectionnés en fonction de ces différences dans le traitement laser futur.
Heure de publication : 01 juillet 2022