Pomiary charakterystyk wiązek laserowych stosowanych do obróbki materiałów

W pracy zamieszczono wyniki pomiarów charakterystyk laserów stosowanych do obróbki materiałów. Zamieszczono schemat układu pomiarowego. Opisano charakterystyczne cechy wiązek Gaussowskich i sposób obliczania parametru M2, charakteryzującego jakość wiązki laserowej. Podano prawa podobieństwa dla różnych układów ogniskujących. Mierzono rozkłady gęstości energii w przekroju poprzecznym wiązki, czasowy kształt impulsu, stabilność mocy wiązki w funkcji czasu oraz wyznaczano parametr M2. Pomiary przeprowadzono dla lasera He-Ne, lasera włóknowego ciągłego działania SPI-100C o mocy 100 W, włóknowego lasera impulsowego Ylia M20EG oraz pikosekundowego lasera Nd:YAG. Podano przykłady czynników zwiększających błędy pomiarowe. Zamieszczono przykłady zastosowania wyników pomiarów do procesu znakowania laserowego.

The results of measurements of characteristics of laser beams applied in processing of materials are described in the paper. The scheme of experimental setup is described. The specific properties of Gaussian laser beams are posted. The procedure for determination of laser beam quality parameter, the so called M2 parameter is discussed. The laws of similarity of beams focused by different lenses are included. Distributions of energy density in the beam cross-section, temporal pulse shape, stability of laser Power versus time were measured. The M2 parameter was calculated. The measurements were performed for He-Ne, fiber CW SPI-100C, pulsed Ylia M20EG and picosecond lasers. Some examples of factors influencing measurements errors are listed. Some examples of laser marking process are provided.