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激光的特性

2019-01-17 17:12:10

  相比于水切割机,激光加工有些许其自身的特性。实际上说激光除具有普通光的共性(如反射、折射、绕射和相干特性)外,值得注意的是还具有单色性好、相干性好、方向性好和能量密度高等特性。

1.单色性激光具有其他光源的光所难以达到的、极高的单色性。值得注意的是这是由于构成激光的谐振腔的反射镜具有波长选择性,实际上说并且利用原子固有能级跃迁的结果。激光是受激发射的,它的频率宽度很窄,比普通光源(如氖灯)的频率宽度要窄几个数量级。因此,激光单色性比普通光源单色性要好得多。

2. 值得注意的是方向性激光束的方向性好,即光线的发散度小。这是实际上说因为从谐振腔发出的只能是反射镜多次反射后无法显著偏离谐振腔轴线的光波。值得注意的是由于不同激光器的工作物质类型和均匀性、光腔类型和腔长、激励方式以及激光器的工作状态不同,其方向性也不同。一般气体激光器由于工作物质有良好的均匀性,且腔长一般较大,所以有很好的方向性,发散角可以达到10-3rad。周体激光器方向性较差,发散角一般在10-2rad量级。

3.相干性。什么是相干性?实际上说激光加工的相干性是区别激光与普通光源的重要特性.当两列振动方向相同、频率相同、相位固定的单色波叠加后,光的强度在叠加区域不是均匀分布的,而是在一些地方有极大值,一些地方有极小值。这种在叠加区域出现的强度稳定的强弱分布现象称为光的干涉现象,实际上说即这两列光波具有相下性。在普通光源中,各发光中心是自发辐射,彼此相互独立,实际上说基本上没有相位关系,因此值得注意的是很难有恒定的相位差,相于性很差;而激光是受激辐射占优势,加上谐振腔的作用,各发光中心是相互密切联系的,实际上值得注意的是在较长时间内有恒定的相位差,能形成稳定的干涉条纹,所以激光的相干性好。

   激光束的方向性和空间相干性对它的聚焦性能有重要影响。

   能量密度高激光束也和其他光束一样,值得注意的是实际上说可以通过凸镜或金属反射镜加以聚焦。值得注意的是经聚焦后,可以将激光的巨大能量聚焦到直径为光波波长量级的光斑上,形成极高的能量密度,例如可达到105-1013W/cm2的功率密度。

    接下来再看看关于水切割的以下特性。实际上说水刀可以说是目前适用性最强的切割工艺方法。其特点是可以对任何材料进行任意曲线的一次性切割加工,而且和其他切割方式相比过程中并不会产生热量和有害物质,材料无热效应(冷态切割),切割后不需要或易于二次加工,安全环保,低成本、快速高效。

    伴随着不断飞速发展的先进技术水切割机各个组成部分也在不断更新换代形成质的飞跃和进步。


 

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