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World File Search System光束直径
022025_1_7.0000979.pdf
本研究制定了沉积指南，该指南考虑了利用多轴激光金属沉积工艺制造悬垂和弯曲结构等复杂几何形状的部件时，激光功率等工艺变量对激光喷嘴和基板在不同倾斜角度下沉积质量的影响。该指南基于分析激光功率、光束直径和比能等工艺变量对六个空间变量下沉积质量的影响。空间变量的定义结合了基板与地面的角度（0°、45°和90°）和激光喷嘴与基板的角度（90°和45°）。焊珠接触角和稀释度被用作沉积质量评价的指标。如果两个评价指标都满足理想范围，则沉积材料可以表现出较高的表面质量和几何精度。为了防止在倾斜激光喷嘴条件下由于沉积物变宽变平而导致的过度稀释，应使用比激光喷嘴垂直于基材时更大的光束直径。对于重力影响占主导地位的情况，例如基材垂直于地面，应同时控制激光功率和比能，以保持理想的接触角和稀释度。此外，对于每次倾斜运动，都应考虑由于光束直径变化引起的熔化粉末量变化对横截面几何形状的影响。
激光直接金属沉积成形薄壁件温度控制策略研究
参数 值与单位 输出功率 (P) 390 W 送粉速率 ( VF ) 174 mg/s 扫描速度 ( VS ) 5.0 mm/s 激光光束直径 ( d ) 1.0 mm Z 轴增量 ( Z ) 0.29 mm 层数 ( N ) 20 激光吸收率 0.4
NS-405/1~500mW
输出功率@3.3VDC (mW, CW) >1, 10, 20, …,200 >200, 300, …,500 功率可通过软件调整 功率稳定性 (rms, 4 小时以上) <3%, <2%, <1% 脉冲宽度 (FWHM) >10ns, 20ns, …,10ms >12ns, 13ns, …,10ms 横模 近 TEM 00 幅度噪声 (rms, CW) <1% M 2 因子 <1.2 光圈处光束直径 (1/e 2 ,mm) ~1.2 光束发散度, 全角度 (mrad) <1.0
LXR 系列
波长 1030nm* 脉冲持续时间 900±100fs 额定功率范围 0-50W 0-120W 脉冲重复频率 单次 – 40MHz 最大额定脉冲能量 100μJ 120μJ 快速突发模式下的脉冲周期 25ns 每个突发的可用脉冲数 2-10** 最大突发能量 250μJ 600μJ 功率稳定性 1%rms 光束直径 3.0±0.25mm -1/e 2 在激光输出孔径处 光束质量因数 M 2 < 1.3 发散度（全角，远场）< 600μrad 指向稳定性 < ± 50μrad 偏振 线性（垂直于底座），纯度>100:1 电源要求 230V±10％，单相50/60Hz 1.2kW 最大输入功率 2.3kW 重量 110kg（激光器头）35kg（DC PSU，控制器DC PSU）***
激光束稳定系统“紧凑”
•转向镜和检测器之间的光距离：对于较大距离的精度较高。因此，应选择较大的距离。第一个转向镜应靠近波动源。•光束直径：具有相同的激光束位置的绝对变化，较小的直径会导致4 QD象限的功率差异更强，因此会导致更陡峭的控制信号。这就是为什么直径较小的激光束可以以较高的精度定位。•强度：检测器的分辨率进一步取决于击中敏感区域的强度。这可以通过适当的光学过滤器选择和电子方式进行优化（另请参见第5.5节）来改变。•重复率和脉冲持续时间：可以针对不同的激光参数优化控制器带宽。较高的带宽导致更快的反应，因此在快速波动的情况下，精度更高。
维格纳变换法表征动态可变部分相干激光束
摘要。1）背景：高功率连续激光束在光缆（包括光纤）列车和大气中的建模、特性、变换和传播在过去几年中已成为激光科学与工程领域的热门话题。在军事领域中，高功率连续激光应用必须具有单模输出。此外，非平稳、动态的工作模式也很常见。由于动态行为和非典型非高斯分布，公认的激光束诊断设备和程序无法直接应用。2）方法：提出了 Wigner 变换方法来表征具有显著确定性像差的动态变化高功率连续激光束。采用 Shack-Hartmann 方法进行波前传感测量并分解为正交 Zernike 基。3）结果：发现了由非平稳热光效应导致的确定性像差，该像差取决于激光输出的平均功率。通过维格纳方法测定的光束质量的变化与远场光束直径的测量结果的变化相同。4)结论：这种像差成分似乎是导致高功率连续激光束的光束质量和亮度下降的主要因素。
用于微电子缺陷定位的无损叠层衍射成像
使用叠层扫描技术，样品被聚焦在微芯片上小点上的相干同步加速器 X 射线束照射，衍射光束由像素检测器在远场检测。样品逐步穿过光束，直到扫描到整个感兴趣的区域。扫描期间照亮的区域需要重叠，导致步长小于光束直径。叠层扫描技术需要过采样，因为检测器只测量强度。使用迭代算法，仍然可以检索衍射同步辐射的相位信息。根据衍射图案、光束形状以及样品与检测器之间的距离，该算法可以将收集的数据重建为高分辨率图像，无论是 2D 还是 3D。简而言之，该算法计算样品后面的波场到达探测器的路径，其中波场的振幅被像素探测器记录的强度数据替换。之后，更新波场并进行另一次迭代。当感兴趣的区域深埋在结构内部时，可能需要事先准备样品。因此，在某些情况下，必须通过聚焦离子束铣削使感兴趣的区域可用于叠层成像。
超音速的计算和实验研究...
本研究涉及光束-目标相互作用模拟的开发和验证，以确定给定目标几何形状、表面辐射强度和自由流条件的目标温度分布随时间的变化。通过数值和实验研究了湍流超音速流动的影响。实验在弗吉尼亚理工大学超音速风洞中进行，喷嘴速度为 4 马赫，环境总温度，总压力为 1。1 × 10 6 Pa，雷诺数为 5 × 10 7 / m。目标由涂成平黑色的 6.35 毫米不锈钢板组成。用 300 瓦连续光束镱光纤激光器照射目标，产生 4 毫米高斯光束，光束直径为 1.08 微米，距前缘 10 厘米，其中存在 4 毫米湍流边界层。吸收的激光功率为 65、81、101、120 瓦，最大热通量在 1035 至 1910 W/cm2 之间。使用中波红外摄像机测量目标表面和背面温度。还使用八个 K 型热电偶测量背面温度。进行了两次测试，一次是流动，另一次是流动。对于流动情况，隧道启动后开启激光器，流动达到稳定状态。对于流出情况，板以相同功率加热，但没有超音速流动。通过从流出温度中减去流动温度可以看到冷却效果。此温度减法有助于消除偏差误差，从而显着降低整体不确定性。使用 GASP 共轭传热算法模拟 81 和 65 瓦的实验。大多数计算都是使用 Spalart-Allmaras 湍流模型在 280、320 单元网格上进行的。进行了网格收敛研究。与 65 瓦的情况相比，81 瓦的情况显示出更多的不对称性，并且在上游发现了一个冷却增加的区域。通过热电偶和红外温度测量也可以看到背面的不对称性增加。对于流出的情况，计算低估了表面温度 7%。对于 65 瓦和 81 瓦的情况，靠近中心的表面冷却都被低估了。对于所有功率设置，对流冷却都会显著增加达到给定温度所需的时间。