光束分析儀能夠有效測量激光與粉末材料作用的微小區(qū)域的光斑能量分布和光束質量,是分析激光增材加工微觀過程和加工效果的有力工具 。
激光光束質量分析儀的原理主要有兩種,一種是CCD成像;一種是掃描法;其中掃描法是利用狹縫、微孔、刀口等方法快速掃描對光斑的大小進行測量,再匹配運動機構在光束傳播的不同距離上進行測量光斑大小,通過理論計算反演出M2的數值。
光斑圓度相對好理解,即光斑的擬合曲線與正圓的接近程度,圓度的計算方法多種多樣,但在不同的表示方法下,圓度越接近100%,那么光斑就越接近一個正圓,而光斑大小在激光傳播方向上的變化決定了激光的“光束質量”。
激光的光束質量評判標準多種多樣,我們在此介紹市面上流傳最廣的評定指標M2,激光作為高斯光束,在傳輸過程中有一處的光斑為最小光斑,我們稱之為“束腰”,其對應的大小即為束腰大小,此后光斑便逐漸發(fā)散,我們同時引入“發(fā)散角”的概念,其二者乘積有理論最小值。