制造用激光光束質量傳輸質量與聚焦質量

總序
序言
前言
第1章 概論
1.1 光束質量決定了激光制造應用技術的發(fā)展
1.2 光束質量標志了激光制造系統(tǒng)技術的水平
參考文獻
第2章 光束質量評價
2.1 激光場的描述
2.1.1 光束束寬
2.1.2 光束直徑
2.1.3 光束半徑
2.1.4 束腰直徑
2.1.5 束腰半徑
2.1.6 束散角和束散半角
2.1.7 光束模式
2.1.8 Rayleigh長度
2.2 評價激光光束質量的參數
2.2.1 光束聚焦特征參數值K1
2.2.2 M2因子
2.2.3 光束遠場發(fā)散角
2.2.4 亮度
2.2.5 等效光束質量因子M2
2.2.6 光束衍射極限倍數因子
2.2.7 Strehl比
2.2.8 BQ值
2.2.9 模式純度
2.2.10 空間相干性或相干度
2.3 用Kf值評價激光光束質量
2.3.1 用M2因子評價激光光束質量
2.3.2 用Kf值評價激光光束質量
2.4 影響激光光束質量的因素
2.4.1 增益介質對光束質量的影響
2.4.2 諧振腔對光束質量的影響
2.4.3 光束控制系統(tǒng)對光束質量的影響
參考文獻
第3章 激光光束質量的測量
3.1 激光光束質量的測量方法
3.1.1 激光束模式鑒別方法
3.1.2 激光輻射束散角測量方法
3.1.3 激光輻射光束直徑測量方法
3.2 大功率激光光束光斑質量診斷儀
3.2.1 工作原理
3.2.2 數學模型
3.2.3 探針的設計和加工
3.2.4 機械部件
3.2.5 測量系統(tǒng)
3.2.6 軟件開發(fā)
3.2.7 數據處理和基本光束參數計算
3.2.8 能量密度分布的圖形顯示
3.3 系統(tǒng)性能參數與測量精度
3.3.1 測量窗口
3.3.2 采樣點數
3.3.3 小孔孔徑
3.4 測量系統(tǒng)的應用
3.4.1 激光器的檢測
3.4.2 光學傳輸系統(tǒng)的檢測
3.4.3 光束整形系統(tǒng)的檢測
3.4.4 幾種典型工業(yè)用大功率激光器的測量
3.5 光束參數的計算
參考文獻
第4章 制造用激光器的光束質量
4.1 制造用激光器的主要光學參數
4.1.1 波長
4.1.2 能量(功率)
4.1.3 偏振特性
4.1.4 時間特性
4.1.5 空間特性
4.2 制造用激光器的發(fā)展
4.2.1 工業(yè)用CO2激光器
4.2.2 工業(yè)用固體激光器
4.2.3 大功率半導體激光器
參考文獻
第5章 光束質量與大功率激光聚焦質量的關系
5.1 大功率CO2激光聚焦理論的研究
5.1.1 Gauss光束通過薄透鏡的聚焦理論
5.1.2 基于附加相移的混合模激光束聚焦理論
5.1.3 最小光強起伏的激光加工光學系統(tǒng)的設計
5.2 大功率YAG激光束聚焦理論的研究
5.2.1 大功率激光束的成像變換
5.2.2 單透鏡聚焦
5.2.3 望遠鏡聚焦系統(tǒng)
5.3 光束質量與大功率激光束的聚焦質量
5.3.1 光束質量對光束聚焦影響的理論分析
5.3.2 光束質量對焦斑大小的影響
5.3.3 光束質量對焦斑位置的影響
5.3.4 光束質量對焦深的影響
參考文獻
第6章 光束質量與大功率激光的傳輸質量的關系
6.1 大功率CO2激光的傳輸理論
6.1.1 大功率激光束的分類
6.1.2 基于附加相移的混合模激光束的傳輸特性
6.1.3 奇數模對光束橫截面強度分布的影響
6.2 光束質量與大功率CO2激光傳輸的關系
6.2.1 CO2激光傳輸過程中的焦點漂移
6.2.2 改善焦點漂移現(xiàn)象的光學自適應系統(tǒng)
6.2.3 光束質量對飛行光學導光系統(tǒng)設計的影響
6.3 空氣熱透鏡效應對大功率CO2激光傳輸與聚焦的影響
6.3.1 壓縮空氣對光束傳輸的影響
6.3.2 熱透鏡效應對光束的擴束作用
6.3.3 空氣熱透鏡效應對束腰位置和大小的影響
6.3.4 空氣熱透鏡效應對激光束光束質量的影響
6.3.5 空氣熱透鏡效應對聚焦焦點的位置和大小的影響
6.4 大范圍激光加工飛行光學導光系統(tǒng)的理論與設計
6.4.1 多模激光光束變換原理
6.4.2 飛行光學系統(tǒng)中光束變換系統(tǒng)的設計
6.5 大功率YAG激光的傳輸理論
6.5.1 光纖傳輸的優(yōu)勢
6.5.2 光纖的構成、分類及損耗
6.5.3 光纖耦合技術
6.5.4 光束質量與耦合光纖芯徑的關系
參考文獻
第7章 光束質量對激光加工過程的影響
7.1 光束質量對激光切割過程的影響
7.1.1 激光切割的基本原理
7.1.2 光束質量對激光切割的影響
7.2 光束質量對激光焊接過程的影響
7.2.1 激光深熔焊接機理
7.2.2 激光深熔焊接的數學模擬
7.2.3 激光深熔焊接物理數學模型
7.2.4 光束質量對激光深熔焊接的影響
7.2.5 數學模型計算誤差的分析
參考文獻
第8章 激光加工過程及加工質量監(jiān)測
8.1 引言
8.1.1 監(jiān)測對象和方法
8.1.2 技術網絡圖
8.2 激光與材料作用過程的監(jiān)測
8.2.1 高速攝影法監(jiān)測體系
8.2.2 采樣信號對光致等離子體監(jiān)測
8.2.3 對工件物理參數和加工質量指標實時監(jiān)測
8.3 跟蹤監(jiān)測
8.3.1 激光焊接焊縫跟蹤系統(tǒng)
8.3.2 激光切割高度調節(jié)系統(tǒng)
參考文獻