激光参数（共8篇）
激光参数 篇1
1 激光半主动制导的发展意义
由于激光具有单色性好、方向性好, 发射束散角小等优点, 所以敌方很难进行有效的电子信息干扰。可采取多种编码的方式, 使得不同武器拥有同时攻击很多目标的杀伤性能力。半主动制导导弹的实战效率高, 它也存在一些问题, 比如容易受到天气和战场条件的影响。世界各国正加速研制高性能的目标捕获、跟踪系统, 从而在未来战争里发挥最大的优势。
2 光斑尺寸分析
半主动激光制导中, 光斑的尺寸分析以及变化特别重要, 直接影响激光制导的参数。该文采用不同波段的光源进行分析。光斑尺寸的变化由分析可知, 主要由两个方面引起, 首先是激光照射器与攻击目标间的距离会引起光斑的大小发生改变, 激光照射器发射激光照到目标后, 其光斑的大小由激光照射器的发射束散角决定, 由于目标距离的变化使得导引头所接收到的光斑尺寸也在变化。按基本的几何光学设计, 可仿真出图1 (a) 的结果。
但是由于实际情况会有些出入, 对于导引头的探测器的四象限光电探测器, 在捕获阶段, 目标进入探测器视场, 如果跟踪稳定, 光斑应该集中在某一象限上, 它只可以检测出大致的方位, 但是由于检测精度比较差, 需调节导弹的视轴角度, 进而将光斑引入到探测器的中心位置, 之后再引入跟踪部分。当光斑的尺寸很小难以观测时, 视轴的检测精度比较高, 但是检测的范围有限、较小, 光斑过小, 在探测器的死区内, 信号将会丢失, 捕获失败, 通常取光斑的大小为近似四象限探测器的光敏面, 这样可以保证效果, 当导引头的距离与目标间隔比较远时, 成像在探测器光敏面的光斑非常小, 至少要大于探测器的沟道宽度, 所以需要安装变焦系统, 解决离焦或散斑问题, 使得光斑的大小变化成线性关系, 由于视轴检测精度的降低, 却增加了检测范围。通过对总体系统中导引头接收到的光斑尺寸的理论数据可知, 影响导引头接收到光斑尺寸变化的主要因素为:导弹距目标的实际距离以及导弹的地平角。可以通过计算机仿真得出图1 (b) 的结果。
从图1中我们可以得到以下的结论, 导引头接收到的光斑尺寸会随着导弹距离的减小而增大, 当距离特别大时, 光斑的尺寸变化比较缓慢, 有一个平缓的过程, 当距离小于盲区后, 光斑尺寸会迅速的变大, 曲线特别陡, 图1进一步证明了上述观点。
3 不同波段光斑特性分析
该文选择1 064 nm和650 nm波长的光源进行试验, 由于两个波长一个是不可见光, 一个是可见光, 这样给试验的理论以及实际论证提供了很大的参考价值。
图2三幅图片中, 图2 (a) 是经过光纤的激光最大光斑图, 图 (b) 图 (c) 分别是激光器经过能量衰减最强和最弱的最大光斑图片, 从图片中可明显看出激光器激光图片的杂散光比较强, 光斑信号强度分布相对不均匀。图3为图像处理后激光器输出所对应的图片。
4 结语
该文从实际情况出发, 结合了该实验室的条件进行了实验, 得出了导引头接收不同波段激光的光斑大小, 亮度变化, 以及分析了影响导弹导引头接收光斑尺寸变化的因素, 符合半主动激光制导的要求, 具有进一步研究的意义。
参考文献
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激光参数 篇2
激光拉曼光谱实验最优实验参数的确定
讨论了激光拉曼实验中狭缝宽度、阈值大小、积分时间和负高压对拉曼光谱的影响,确定了激光拉曼光谱实验的.最佳工作参量,获得了清晰的拉曼光谱.
作 者：申晓波 郝世明 胡亚菲 SHEN Xiao-bo HAO Shi-ming HU Ya-fei 作者单位：河南科技大学,理学院,河南,洛阳,471003 刊 名：物理实验 PKU英文刊名：PHYSICS EXPERIMENTATION 年，卷(期)： 29(10) 分类号：O434.13 关键词：拉曼光谱 缝宽 阈值 积分时间 负高压激光参数 篇3
随着军事及其他领域对目标探测及识别要求的不断提高, 激光主动成像技术越来越受到关注, 近些年得到长足发展[1]。为了克服后向散射对系统成像性能的影响, 选通技术被应用于激光主动成像系统中, 系统信噪比得到很大程度提高;同时, 优化合理的系统结构对整个系统的成像性能与探测距离也会产生影响。系统设计时, 如何权衡各子系统指标及优化结构是一个比较复杂的过程, 本文针对这一问题, 引入重叠因子概念, 通过对重叠因子的仿真计算, 分析了其与距离选通激光主动成像系统发散角、视场角等参数的关系, 为实际系统的构建和优化提供了依据。
1 激光主动成像系统及视场分析
1.1 距离选通激光主动成像系统工作原理
激光主动成像系统是将脉冲激光技术、距离选通技术和数字图像处理技术相结合产生的一种激光主动成像系统[2]。辅以距离选通技术的激光主动成像系统, 大幅度降低了大气后向散射及背景噪声的影响, 系统信噪比明显改善, 成像质量和探测距离得到很大程度的改善, 并且提高了在恶劣天气条件下的工作能力。距离选通激光主动成像系统以近红外脉冲激光器作为照明光源, 以选通型ICCD作为接收器件。其工作过程为:脉冲激光器发射高功率短脉冲激光, 发射光束经大气传输到达目标空间, 此时接收器的选通门一直是关闭的;脉冲激光由目标表面反射后经大气传输到达接收器, 同步控制装置开启选通门, 接收器接收光信号成像;当这一过程完成后, 选通门再次关闭, 选通门开启的持续时间与发射脉冲宽度一致。其工作原理如图1所示[3]。
典型的距离选通激光主动成像系统由激光照明系统、选通型成像系统、同步控制与图像处理系统等组成。激光器的选取要遵循峰值功率大、脉冲宽度窄、大气传输特性好的原则;探测器应具有超短快门成像能力, 高空间分辨率和高量子效率, 低噪声, 有足够的增益动态范围;同步控制的精度越高越好。但在工程应用中, 由于技术瓶颈和产品造价等因素, 激光器及其他器件的指标不可能完全达到最优, 这就要求设计者根据系统应用要求, 合理选取器件指标, 使系统既达到应用要求, 造价又最低。
1.2 视场分析
距离选通激光主动成像系统的视场决定于两个方面:照明视场和接收视场。如图2所示, 其中, θ为激光发散角, 其决定激光照亮的目标范围, 即照明视场, 这个范围内目标有足够的亮度可以成像;α为接收视场角, 决定接收视场的大小, 视场角的大小由接收光学系统和探测器成像面尺寸共同决定[4]。
照明视场与目标的关系通常有大视场小目标和小视场大目标两种。对于大视场小目标, 在系统设计时只要求视场能够完全覆盖目标, 略大于目标即可, 以节约激光能量, 视场过大会导致激光能量的损失;对于小视场大目标, 只能对目标的一部分成像, 可以通过扫描多次成像等方法对整个目标成像。基于以上分析, 我们对视场分析时, 认为照明视场与目标基本匹配。
当激光照明视场与接收视场完全一致时激光能量利用效率最高, 接收视场过大则背景噪声会变大, 过小则信号会有损失。因此, 在系统设计时不能只从激光能量角度考虑发散角, 还要从视场匹配的角度考虑其与接收视场同步。为了使接收视场和照明视场同步, 激光能量的利用效率达到最高, 设计和优化系统时, 我们要充分考虑系统同轴或非同轴、收发系统间距及视场角和发散角的选择问题。
2 重叠因子
重叠因子指任一探测距离上, 激光光强在收发视场重合截面上的积分与光强在发射视场截面上积分的比值, 探测距离不同, 其数值不同, 在系统参数不变的情况下, 为距离的函数。距离选通激光主动成像系统有同轴和非同轴系统, 下面分别介绍两种系统的重叠因子。
2.1 同轴系统重叠因子
对于同轴系统, 原则上只要是接收视场角大于激光束发散角, 即可使得重叠因子总为1。但要做到系统的收发同轴, 必须有次镜的存在, 这就使得在探测近距离目标时接收望远镜不能全部接收激光大气回波信号。
假设系统已满足接收视场角大于激光束发散角的条件, 在距离R处接收光束的截面上, 次镜的挡光面积为S1 (近似为常数) , 发射光束的面积为S2, 则该系统的重叠因子可表示[5]为:
当R值较大且满足S2≫S时, η (R) ≈1, 即可认为发射光束的回波信号全部进入接收系统。
在同轴系统的设计时, 可以利用重叠因子, 合理选择接收系统口径、次镜口径、发散角等参数, 达到系统优化。
2.2 非同轴系统重叠因子
图3是非同轴激光主动成像系统重叠因子示意图。用R表示系统探测距离, 当R≤R1时, η (R) =0称为探测盲区, 此时无激光大气回波信号, R1称为盲区距离;当R≥R2时, η (R) =1称为充满区, 激光能量全部被利用, R2称为充满区距离;当R1<R<R2时, 0<η (R) <1称为过渡区, 此时部分回波信号进入接收系统, 激光能量有效利用率随距离逐渐增加。
设光强分布均匀, 光束初始半径W, 发散角θt, 接收望远镜的直径Dr, 接收平面视场角θr, 两光轴间距为d, 由几何关系, 距离R处发射光束剖面半径r1、接收光束剖面半径r2分别为:
盲区距离R1和充满区距离R2近似关系式[5]
由式 (3) 可知, 接收视场角θr愈大, R1、R2愈小, 则重叠因子对系统距离上的影响愈小, 但背景辐射噪声也相应增加, 因此, 需综合考虑θr和θt大小的最佳匹配, 通常接收视场角略大于激光束发散角。
要选择合适的接收视场角θr和激光束发散角θt, 必须先解得重叠因子。在两光轴平行的情况下, 根据重叠因子定义, 其表达式[6]为:
式 (4) 中, D1 (R) 为距离R处发射场与接收场的重叠面积, D (R) 为距离R处发射场面积, h (x, y, z) 为激光束的强度分布函数。若两光轴存在夹角, 则积分区为重叠面积在该平面上的投影。
根据以上对系统视场及重叠因子的分析可知, 重叠因子越大, 进入接收视场的回波能量越大, 成像质量越好。重叠因子是反映收发视场匹配的关键参数之一, 其大小与激光光束的发散角、接收光学系统的视场角、收发系统接光轴之间的距离及两者间的不平行度有关。因此, 分析重叠因子, 对设计优化主动成像系统的结构有指导作用。
3 仿真分析
由于距离选通激光主动成像系统特殊的工作体制, 一般采用非同轴系统。用Matlab对距离选通激光主动成像系统重叠因子进行仿真分析, 设收发光轴平行, 系统工作波长λ=1.06 μm, 光斑初始半径w=2 mm。
3.1 重叠因子与发散角、视场角及光轴间距关系
分别改变接收光学系统视场角、激光发散角及两光轴间距, 仿真重叠因子随距离的变化, 分析各参数对重叠因子的影响。结果如图4～图6, 其中, 横坐标表示探测距离R, 单位为km;纵坐标为重叠因子;d为收发光轴间距;θt为激光发散角;θr为接收视场角;Dr为接收望远镜口径。
图4中视场角θr从0.8 mrad增至1.5 mrad时重叠因子到达1的距离从3 km减小到0.5 km, 探测盲区减小到300 m, 探测范围增大, 迅速到达充满区, 说明同条件下大视场角系统在探测范围和接收回波强度上均优于小视场角系统, 视场角越大, 系统性能改善越明显, 但视场角增大, 接收背景噪声也会增大, 因此必须合理选择视场角;图5说明收发光轴间距越小, 系统性能越优良, 当间距d为0.5 m时, 盲区距离在500 m以下, 过渡区距离在 (400～500) m, 由于受器件自身尺寸的影响, 实际收发系统间距不可能很小;从图6中我们可以看出重叠因子与激光发散角变化的关系, 发散角越小, 盲区距离越大, 到达1的距离越小, 过渡区变化越快, 说明小发散角系统在探测远距离目标时有利, 而大发散角系统的盲区范围小, 探测近距离目标有利。
3.2 利用重叠因子设计系统参数
重叠因子在近距离探测时受发散角、视场角、光轴间距影响较大, 因此, 用重叠因子设计近距离探测系统指导意义更明显。设探测距离R=1.5 km, 通过分析重叠因子, 合理选择系统视场角、发散角及光轴间距。
图7、图8中, d为收发光轴间距;θt为激光发散角;θr接收视场角;Dr为接收望远镜口径。
图7中激光发散角不同, 重叠因子为1时的视场角也不同, 说明系统设计过程中需要而且可以通过分析重叠因子使得发散角和视场角达到匹配。探测距离一定时, 激光器的发散角越小, 系统所需的接收光学系统的视场角也越小。
在实际工程中一般优先考虑激光器的能量及发散角等参数。在探测距离R=1.5 km, 我们选定θt=0.8 mrad, 根据图7, 确定接收视场角为θr=1.5 mrad, 下面分析收发光轴间距。
仿真结果如图8, 从图中看出两光轴间距不得大于0.6 m, 考虑到接收望远镜口径、激光器体积及支架等其他因素, 光轴间距应在0.4 m左右。
以上的分析是在探测距离R=1.5 km条件下进行的, 根据3.1的分析可知, 大发散角系统适合近距离目标探测, 小发散角系统适合远距离目标探测, 因此探测距离较小时, 对发散角分析和选择的结论会出现不同, 但这种利用重叠因子分析系统的方法仍然有效。
4 结论
把重叠因子引入距离选通激光主动成像系统的参数设计和结构分析中, 用计算机仿真的方法, 给出了重叠因子与激光发散角、接收视场角等参数的关系, 通过分析, 明确了各参数对系统成像性能的影响, 并给出量化数据。在实际设计构建系统时, 可以根据应用需求, 利用该方法, 匹配系统各参数指标, 优化系统性能。但在实际系统设计时需要考虑大气等因素的影响。
摘要：重叠因子是分析成像系统收发视场匹配的重要参数。介绍了选通型激光主动成像系统的工作原理, 定性分析了系统成像性能与重叠因子的关系。将重叠因子引入了系统的分析设计中。从实际出发, 分析计算重叠因子与系统发散角、视场角等参数的关系。结果表明利用重叠因子分析和设计系统发散角等参数的方法是可行的。
关键词：主动成像,重叠因子,视场分析
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激光参数 篇4
巡航导弹在长距离的飞行过程中一般采用地形辅助制导方式对惯导误差进行修正,在现有的地形匹配制导系统中,地形高度的测量通常都是由雷达高度表完成的。受巡航导弹体积、质量的限制,雷达高度表设备中几乎没有采取任何抗电子干扰措施,抗电子干扰能力差;且在跨海攻击作战能时,地形匹配系统在海面上无法工作。
近年来,激光高度计在各种机载扫描测高系统、探月飞船系统及海洋探测雷达系统中得到了广泛应用。激光高度计具有探测精度高、抗电磁干扰性能强,某些波长的激光(如蓝绿激光)穿透海水的能力很强的特点。采用近红外/蓝绿双波长输出的激光高度计,既可以采用红外激光探测陆地地形轮廓,又可以利用蓝绿激光穿透海水能力强的特点来探测海底地形,从而解决了巡航导弹在跨海攻击作战时无法进行地形匹配的难题[1,2,3]。因而,采用激光高度计替代雷达高度表作为巡航导弹上应用的测高装置是一种理想的方案。在设计激光高度计时,需合理确定高度计系统各关键组件的性能参数,确保在能够达到战术技术指标要求的前提下,使所研制的激光高度计系统在体积、重量、功耗及成本等方面都达到最佳。为完成这一任务,可通过建立激光高度计探测模型,采用数字仿真的方法对高度计性能进行评价,并最终选定合适的性能参数值。需要建立的仿真模型主要是激光测距方程和光电探测器输出信噪比计算公式。
1 激光器结构
根据巡航导弹地形探测系统的特点和技术要求,我们设计了一种双波长输出的激光高度计方案。该系统的核心部件是激光器,其整体结构如图1所示。采用二极管泵浦的全固体激光器(DPSSL)技术进行设计,输出的1 064 nm激光经过倍频后,可以得到532 nm的蓝绿激光,实现双波长输出。激光器谐振腔采用四镜Z型折叠腔结构。泵浦源为带光纤耦合输出的LD,泵浦光通过耦合光学系统射入Nd:YVO4晶体的端面中心。输入镜M1是平面镜,入射面镀808 nm增透膜及1 064 nm高反膜,反面镀808 nm增透膜。折叠镜M3是平凹镜,凹面镀1 064 nm和532 nm高反膜。输出镜M4也是平凹镜,凹面镀1 064 nm高反膜和532 nm增透膜,平面镀532 nm增透膜。输出镜M2是平面镜,一面镀532 nm高反膜和1 064 nm部分透射膜,输出面镀1 064 nm增透膜。为了同时兼顾陆地和海底探测的需求,应对输出镜M2的透过率进行合理选择,由于激光在海水中的衰减比在大气中更严重,且巡航导弹飞行的高度一般较低,在满足1 064 nm激光的测高要求,应尽量减少1 064 nm激光的输出能量,适当增加532 nm激光的输出能量。具体的透过率数值可通过数字仿真的方法加以确定。
在对1 064 nm波长的红外激光进行探测时,选用的是硅雪崩光电二极管(Si-APD)作为探测接收器件。而在对532 nm蓝绿激光进行探测时,则选用光电倍增管(PMT)作为探测接收器件。
2 激光测距方程
激光高度计采用脉冲法测距,测程是设计和研制激光高度计系统的重要战术指标,该特性可用测距方程来描述。测距方程表示了接收功率与高度计发射功率、光学透过率、接收机视场角、大气或海水衰减系数、以及目标反射率等参数的关系。由于本方案设计的激光器既可探测陆地地形,又可探测海底地形,因而需从测高和测深两方面对高度计测距性能进行评价。
2.1 激光测高方程
激光高度计对地探测时的测高方程可用式(1)来表示[4]:
式(1)中各变量物理含义表示如下:tP为发射峰值功率,rP为接收功率,Kt为发射光学透过率,Kr为接收光学透过率,rA为目标接收面积,ρ为漫反射系数,R为探测距离,µ为大气衰减系数。在一般应用中,大气衰减系数可通过式(2)来计算[5]:
其中:V为大气能见度(km);λ为激光波长(µm);q为与波长和能见度密切相关的常数,q的取值如下:
2.2 激光测深方程
参照公式(1),可得到激光高度计的测深方程计算公式如下[6]:
式中:wT是海水透过率,h是导弹离海面高度,Z是海底深度,n是海水折射率,Γ是海水有效衰减系数。
这里需要对有效衰减系数作一下解释:在海水中传输的部分光子被粒子散射偏离光轴后,经过二、三、四等多级散射后,又能重新进入光轴,被探测系统所接收。因而,描述准直光束所形成的水下光场的能量衰减就不能简单地用海水体积衰减系数µa了。当然,准直光束通过一定距离后,仍保持准直状态的光束的能量衰减,还是由海水体积衰减系数µa描述。但由准直状态剥离出来的自由光子能量的衰减过程,则需由漫射衰减系数κ描述。描述准直光束在某一立体角内的能量衰减时,衰减系数则要用有效衰减系数Γ。显然此时散射损耗是存在的,但比准直光束散射损耗小。即κ≤Γ≤µ,且Γ是接收视场角的函数。文献[7]中,作者用Monte Carlo方法模拟得到:
式中0ω是单次散射率。
3 探测器输出信噪比计算公式
高度计接收的回波信号通常都混杂着噪声干扰,要计算最小可检测信号功率rPmin,就必须确定高度计的信号噪声比值。高度计噪声包括热噪声和暗电流所引起的量子噪声两部分,在强背景干扰条件下,Si-APD或光电倍增管输出信噪比计算公式如下[8]:
式(5)中各变量物理含义如下:M为探测器电流增益;rP、bP为信号和背景功率;η为量子效率;e为电子电荷(1.602×10-19C);h为普朗克常数(6.626×10-34J⋅s);ν为入射光频率(Hz);K为玻尔兹曼常数(.138×10-23J/K);T为绝对温度;∆f为系统噪声带宽;LR为导体阻抗;nF为噪声倍增因子;Idd为暗电流产生的散粒噪声电流的直流分量。
背景功率bP的影响因素包括阳光及地面、云、月等对阳光的反射。激光高度计接收的背景功率bP可用式(6)来近似表示:
其中:Eb为背景光谱辐射亮度(W/m2⋅sr⋅µm);∆λ为窄带滤光片带宽,θr为接收视场角。
4 仿真分析
4.1 激光高度计测高性能仿真
仿真中,巡航导弹激光高度计对地表或海面探测时的最大测高设定为1.5 km,输出1 064 nm红外光,探测器采用Si-APD,激光高度计性能参数见表1。根据激光测高方程(1)及信噪比计算公式(5),可以通过仿真方法确定不同工作条件下接收信噪比与发射峰值功率间的关系。仿真计算时,设背景辐射亮度设为50W/m2⋅sr⋅µm,背景辐射功率采用式(6)计算,大气透过率按式(2)计算。
仿真得到的不同能见度下的信噪比随发射峰值功率的变化如图2所示。由图可知,在能见度较好情况下,激光器的峰值功率为50 kW时基本可以满足最大测高要求。但在能见度较低情况下,信噪比会非常低。能见度较低,通常是由雾、霭等气候现象造成的,在恶劣气候条件下应用时,则应考虑加大激光器的峰值功率。
4.2 激光高度计测深性能仿真
由于海水对激光能量的衰减比大气衰减要大得多,因而巡航导弹跨海作战时,选择的海底地形匹配区域水深不宜过大。工作时,激光高度计采用532 nm波长的蓝绿激光器进行海底探测,探测器采用光电倍增管,相关性能参数见表2。利用前面得到的激光测深方程(3)及信噪比计算式(5),可以分别仿真计算不同水深条件下信噪比和发射峰值功率间的关系。仿真计算时,设定海底反射率为0.2,背景辐射亮度仍取50W/m2⋅sr⋅µm。
仿真得到不同水深条件下的SNR随激光峰值功率的变化如图3所示。由仿真结果可知,在探测水深50 m左右时,激光高度计若要正常接收海底回波信号,则信噪比一般要大于1,对应的蓝绿激光发射峰值功率要大于450 kW。而红外激光探测陆地地形时需要的发射功率大约在50 kW左右,因此在设计图1所示的激光器谐振腔结构时,取输出镜M2的透过率为10%左右即可。
由图3的仿真结果还可看到,探测深度仅增加了10 m,信噪比就急剧下降,表明海水对激光能量的衰减十分严重。因此在激光发射峰值功率不超过500 kW前提下,利用海底地形为巡航导弹实施地形匹配制导时,选择的匹配区域水深不宜过深,一般不宜超过50 m。
5 激光高度计性能参数确定
除了峰值功率外,激光高度计还需要确定的其它性能参数包括发射脉冲能量、脉冲宽度、光束发散角、脉冲重复频率等[9]。
1)脉冲宽度τ
发射脉冲宽度与激光棒的增益、调Q开关的上升时间以及谐振腔的几何参数有关,在Nd:YVO4晶体增益高的情况下,短谐振腔的脉宽可以达到5~8 ns。受激光器体积和重量的限制,单脉冲能量不能过大,采用短脉冲后,有利于增大发射峰值功率,因此本系统设计的红外激光和蓝绿激光发射脉冲宽度为5 ns。
2)发射脉冲能量WT
由激光测高和测深方程可知,系统最大探测高度和深度与发射脉冲能量有关,发射脉冲能量越大,则系统探测距离越远。但探测距离随发射脉冲能量变化的趋势并不十分显著,因此完全依靠提高发射脉冲能量来增加探测距离的效果并不理想。在不明显影响成本、可靠性、复杂性的前提下,激光单脉冲能量可选大一点,但不宜太大。具体的参数值可通过发射峰值功率和脉冲宽度大致估算出来,已知1 064 nm和532nm激光的峰值功率分别为50 kW和450 kW,脉冲宽度均为5 ns,则计算得到的发射脉冲能量分别为0.25m J和2.25 mJ。由于巡航导弹上安装激光高度计的空间有限,供电电源功率不能太大,最终确定1 064 nm红外激光的单脉冲输出能量为0.25 mJ,532 nm蓝绿激光的单脉冲输出能量为2.25 mJ。
3)激光束发散角θ
激光束发散角θ直接影响人眼安全、探测距离及探测精度。发散角越小,则探测到地面及海底的光斑直径越小,探测精度越高。但发射光束过窄,出于人眼安全考虑则需要减少脉冲激光能量,进而影响到探测距离。因而对于脉冲宽度较窄的发射光束,大发散角的激光束脉冲能量对人眼是安全的。对于飞行高度低于3 km,脉冲能量为2.5 mJ左右的激光高度计而言,发散角设计为10 mrad时,激光束对人眼是安全的。
4)激光脉冲重复频率fn
巡航导弹的飞行高度H及激光高度计的扫描角度θ确定后,扫描刈幅宽度也随之确定。当θ和H确定后,要保持所需要的扫描刈幅宽度,其探测密度将由导弹飞行速度和激光脉冲重复频率fn来确定。计算参数如下:设定巡航导弹飞行高度为1 000 m,激光高度计的扫描角为30°,则扫描刈幅宽度为2×1000×tan30°=1155m,若巡航导弹飞行速度为270 m/s,导弹地形匹配制导时地形网格大小为25 m×25m,即探测密度为25 m2上1个点,两点间距离为5 m,则计算得到激光脉冲重复频率位fn=1155×270/(25×25)=500Hz。因此设计激光高度计脉冲重复频率为500 Hz。高脉冲重复频率还依赖于激光器的性能,对于采用半导体泵浦方式的固体激光器而言,500 Hz的脉冲重复频率是可以达到的。
6 结论
本文根据激光测高和测深方程及探测器输出信噪比计算公式,采用数字仿真的方法对红外/蓝绿双波长输出激光高度计的探测性能进行了评价,并最终确定了激光高度计峰值功率、单脉冲能量、脉冲宽度、脉冲重复频率、光束发散角等参数值,为弹载激光高度计的最终研制提供了参考依据。
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激光参数 篇5
激光切割技术具有加工精度高、加工速度快、污染小、省料、柔性好、加工范围广等优点,因此在工业领域得到了广泛应用[1,2]。要使激光切割达到较好的效果就必须分析激光切割工艺参数的影响[3,4]。本文利用光纤连续激光器对0.3 mm厚度的不锈钢进行激光切割实验和研究,主要分析离焦量、激光功率、切割速度和调制频率对切缝宽度的影响。
1 实验设备
本文采用连续光纤激光切割机,其结构示意图如图1所示。实验材料为0.3 mm厚的不锈钢薄板,激光器波长为1.06μm,最大功率500 W,聚焦镜焦距50 mm,占空比为50%。
2 工艺实验
2.1 离焦量对切缝宽度的影响
实验参数为激光功率50%,速度50 mm/s,占空比40%,调制频率2,加速度/减速度100 mm/s,辅助气体为O2。实验曲线如图2所示,在焦点处切缝宽度最窄,达到光斑的大小,大概在0.05 mm左右,切缝比较光滑,反面无挂渣现象。随着离焦量的增加或者减少,切缝宽度都变宽,切割效果也变差。图3给出了不同离焦量切缝宽度的对比图。
2.2 功率对切缝宽度的影响
在离焦量为0的状态下,选取调制频率为3 kHz,速度为100 mm/s,图4给出了功率对切缝宽度影响的实验曲线。在功率小于50 W时,不能切开0.3 mm厚的不锈钢薄板;功率在30%～50%之间,切缝宽度变化较小,切缝质量较好,表面氧化不严重;当功率继续增大时,切缝逐渐增宽,切缝质量逐渐变差,且切缝表面氧化严重,切缝边缘明显变粗糙,反面挂渣严重,因此在切割不锈钢薄板的时候不能选用较大的功率。
2.3 切割速度对切缝宽度的影响
选取功率为50%,调制频率为3 kHz,图5给出了切割速度对切缝宽度影响的实验曲线。速度为70 mm/s时,不锈钢表面氧化严重,缝隙较宽。随着速度的增大,表面氧化现象减少,切缝宽度也变小,切边平行度好,切面平整;随着速度的继续增加,大于150mm时,工作台稳定性变差,材料不能吸收足够的能量,切边平行度变差,不能切透,所以切割速度大概在100 mm/s比较好。
2.4 调制频率对切缝宽度的影响
选取功率为50%,速度为100 mm/s。调制频率如果小于1%,则不能将不锈钢薄板切开。调制频率为1.5%时,切割效果很差,能够看到圆斑之间相邻现象,如图6(a)所示。调制频率大于1.5%时,切割效果明显变好,切缝宽度变化不大,切缝边缘变得光滑。调制频率大于3.5%时,不锈钢薄板表面氧化变严重。调制频率为3%时,相对效果最好,如图6(b)所示。
3 结语
利用连续型光纤激光器对0.3 mm厚的不锈钢薄板进行切割的过程中,离焦量、切割速度和切割功率对切缝的宽度和切缝的质量影响比较大,对于这种薄板,离焦量选择零点位置比较好,随着切割功率的增大,切缝宽度逐渐增加,但表面氧化也会变严重;随着切割速度的增大,切缝宽度逐渐变小,而切割质量在某个速度范围比较好,所以在实际工作中,应该综合考虑多个因素,在保证切缝质量的情况下,提高切割速度,并选择合适的调制频率,以达到最佳的切割效果。
摘要：;利用连续光纤激光器对0.3mm厚不锈钢薄板的切割工艺进行研究,分析了离焦量、激光功率、切割速度和调制频率对切缝宽度和切缝质量的影响。实验结果表明,实际应用时,不能只考虑一个因素,应选择适当参数,以获得所需的切缝宽度和较好的切缝质量。
关键词：光纤激光切割机,离焦量,功率,切割速度,调制频率,切缝宽度
参考文献
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激光参数 篇6
一、激光雷达测量大气温度
大气温度的测量, 通常是以探空气球来进行量测, 范围大约是从地表到三十公里, 或是使用探空火箭与卫星来对更高的高度做温度测量。近年来利用激光雷达技术也能实时测量大气温度的分布。由于是直接量测自空气返回的雷射散射光, 地面的侦测装置可以立即接收到高空 (100km约需600μs) 的散射光讯号。因此雷射可以应用在对大气的“实时遥测”, 其原理就是应用雷射在穿透介质时与介质的各种作用, 观测空气与雷射作用后发出的讯号, 能提供空气以及空气中其它组成分子的许多重要信息, 例如空气的压力、密度、温度、湿度、风速等等, 对于空气及地球环境监测有重要的应用价值。地球大气中氮气与氧气分子占了绝大多数, 其它的气体和微粒 (aerosol) 在大气中只占了小部分, 当光的电磁场影响到远较光的波长为小的气体分子的时候, 介子受光所感生的电偶极辐射称为Rayleigh散射。利用Rayleigh散射量测温度的最大的缺点就是低空的限制, 这个限制主要是因为地面大气中的微粒。微粒的大小从数个到几百个微米 (μm) 不等, 相当于激光雷达所使用的雷射光波长, 它受光影响所发出的辐射为Mie散射, 波长与Rayleigh散射相同, 但散射截面大1, 000倍, 所以微粒的Mie散射与空气的Rayleigh散射就混杂在一起而无法区分。
既然利用Rayleigh散射来测温度的方法不适用于低空, 因此低空温度的测量必须利用其它的方法, 例如Raman散射。空气分子将光吸收后激发至新的振动和转动态, 而辐射出该分子特有的振动与转动光谱, 这就是Raman散射光谱的一种。因此选择特定的波长范围作测量就可以了解某种分子的状态与分布。温度的不同会影响到分子振动与转动态的分布机率, 所以测量Raman散射光谱的强度分布变化就能得到大气的温度分布。
二、紫外差分吸收激光雷达测量平流层臭氧
在进行激光雷达对大气水汽空间分布测量时, Schotland提出了差分吸收激光雷达的基本概念。两束激光 (波长极为相近) , 由DIAL激光雷达发射出, 这两束激光中, 有一束被待测气体大量吸收, 是波长为λon的激光;另一束并没被待测气体吸收或者是吸收的很少, 这束激光的波长为λoff。通过对两束激光回波强度的检测可以推算待测气体分子的浓度。
激光雷达方程和UV-DIAL测量臭氧方法
一束激光发射到大气中, 它的波长为λ、脉冲能量为E, 假如高度Z处的臭氧浓度为n (z) , 则激光雷达接收到的回波光子数满足激光雷达方程为:
这里Ki代表的是激光雷达系统效率、h代表的是Plank常数、c代表的是光速, αi是波长为λi的臭氧吸收截面, βi (z) 代表的是大气后向散射系数, αi (z) 代表的是消光系, 二者的两个组成部分都是气溶胶还有气体分子。由方程 (1) , 那么平流层臭氧分子浓度可以利用UV-DIAL激光雷达测量得到, z和z'=z+z大气厚度层内的平均臭氧浓度N (z) 可以由下式计算:
这里, 臭氧吸收截面差Δσ=Δσon-Δσoff, 其中αA代表的是气溶胶的消光系数, αM代表的是分子的消光系数。
计算背景、原始数据平滑及求微分或差分数据处理是主要的数据处理, 计算臭氧数密度及进行气溶胶影响的订正。波长308 nm处臭氧吸收截面随温度变化, 这里按下式进行温度修正:σ308= (12.87+3.0575×10-2T+1.6156×10-4T2) ×10-20cm2 (3)
其中℃是T的单位。波长355nm的臭氧吸收截面为613×10-23cm2。通过对气压和气温的计算, 可以计算出后向散射系数, 也可以计算大气气体分子的消光系数。进行气溶胶订正时, 利用532nm波长探测的平流层气溶胶的散射比, 经波长变换后订正气溶胶的影响。
三、结语
通过学习激光遥感技术, 了解到激光遥感技术在大气参数测量中的重要性, 并体会到激光遥感技术在大气参数的测量的应用日益广泛。因此, 了解并掌握激光雷达的探测原理和方法对于天气分析和预报有着十分重要的作用和意义。
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激光参数 篇7
单层激光熔覆层已不能满足材料表面性能日益苛刻的要求,激光多层熔覆因此而成为研究的热点[1,2,3]。激光多层熔覆工艺难点较多、较大,陶瓷材料性能优异,是常用的熔覆材料,但其脆性较大、耐疲劳性能差、对应力和裂纹敏感,加上陶瓷涂层与金属基体的热膨胀系数差异及激光熔覆剧热剧冷的加工特点,激光熔覆陶瓷层容易产生裂纹和剥落[4]。激光多层熔覆的再次加热会对前一熔覆层产生很高的热应力,进而产生裂纹;多道搭接多层熔覆过程中的热积累效应在各扫描道的熔化有明显差异,显著地影响了熔覆层的质量。目前控制激光熔覆层开裂的主要措施[5,6,7]:合理设计熔覆层,调整应力状态,优化制备方法、工艺参数,改变激光作用模式以及超声振动。
现阶段的激光多层熔覆多见于合金涂层[8,9,10]或金属陶瓷涂层[11],对陶瓷涂层的研究报道几乎没有。本工作以纳米团聚体粉末作为熔覆对象,熔覆中引入超声振动,采用保温箱对熔覆层预热和缓冷,以减小熔覆层的开裂趋势,并采用红外线测温仪对熔池温度进行实时监测,采用压片预置式激光多层熔覆工艺制备了纳米Al2O3 - 13%TiO2(质量分数)陶瓷涂层,运用正交试验对熔覆工艺参数进行了优化,获得了均匀的高性能厚陶瓷层。
1 试 验
1.1 材 料
基材为γ - TiAl基合金(TAC - 2),其尺寸为ϕ25 mm×8 mm,名义化学成分为Ti - 46.5Al - 2.5V - 1Cr(摩尔分数,%),先用180,280,400,500,600号水砂纸逐级打磨,再用1,2,3号金相砂纸逐级打磨以清除表面的氧化膜,后一道砂纸的磨痕与上一道的成一定角度,然后用丙酮对试样进行超声波清洗以去除锈蚀、油污、灰尘以及沙粒等,吹干后采用多角形天然刚玉进行喷砂粗化,空气压力为0.6 MPa。
为了减小基体与陶瓷材料之间较大的物理性能差异,以KF - 113A粉末作为过渡层材料,其粒度为45～105 μm,名义成分为Ni - 20Co - 18Cr - 15Al - 2Y2O3(质量分数,%)。纳米陶瓷粉末为Nanox S2613P纳米团聚体粉末,名义成分为Al2O3 - 13%TiO2(下称纳米AT13),尺寸分布范围为10～50 μm,其形貌见图1。
1.2 多层熔覆纳米陶瓷层的制备
1.2.1 流 程
压片预置式激光多层熔覆工艺流程:用WCB - b型压力机以模压法将KF - 113A及纳米AT13粉末压制成ϕ25.00 mm×0.15 mm的薄圆片;在基体表面激光熔覆过渡层;重复熔覆纳米AT13模压薄片4次,得到厚约350 μm的陶瓷层。
1.2.2 工艺及设备
激光熔覆采用SLCF - X12×25型CO2激光加工机,熔覆时氩气保护。
过渡层熔覆工艺参数:激光初始功率为950 W,光斑尺寸为5 mm×3 mm,沿光斑3 mm侧扫描,速度600 mm/min;搭接量20%,预热温度400 ℃;超声振动频率40 kHz,熔覆过程中调节激光输出功率控制熔池最高温度为1 950 ℃。
陶瓷层熔覆工艺参数:激光初始功率为650 W,光斑尺寸为5 mm×3 mm,沿光斑3 mm侧扫描方向,速度为700 mm/min,搭接量为20%。对熔覆陶瓷层的主要影响参数熔池闭环控制温度(A)、超声振动频率(B)及保温箱预热温度(C)进行3因素3水平[L9(33)]正交试验,以优化工艺参数,各因素试验参数水平见表1。
1.3 测试分析
采用GB/T 8642-2002“热喷涂 - 抗拉结合强度的测定”中的B方法测试涂层的结合强度,每类试样测试3次取平均值,根据试样表面积和测得的载荷计算涂层的平均结合强度。利用JSM - 7100F型(JEOL)场发射扫描电子显微镜(SEM)观察粉末及涂层的形貌。
2 结果与讨论
2.1 工艺参数优化
2.1.1 影响因素
表2为不同熔覆工艺所得涂层的平均结合强度。图2为3个因素的效应关系。
(1)熔池闭环控制温度 从2 300 ℃逐步升高到2 700 ℃时,涂层结合强度先增加后减小,主要原因如下:熔池温度较低时,不能充分熔化压片预置陶瓷层,使层与层之间不能形成较好的冶金结合,存在明显的界面,涂层结合不好;熔池温度过高,层与层之间虽能形成冶金结合,但熔深过大,熔凝冷却时体积收缩产生的较大应力得不到有效释放而使涂层产生裂纹,影响涂层结合性能的提高。
(2)超声振动频率 从30 kHz增加到70 kHz,涂层的结合强度先略增后缓慢下降,幅度不大,影响较小。可见,只要超声振动达到一定的频率就可以将激光熔覆凝固过程中正在长大的枝晶打碎,并使其分散到熔体的各个部位,形成均匀分布的小晶核[7],从而使熔覆层达到较高的结合强度。
(3)保温箱预热温度 从300 ℃增加到400 ℃,涂层结合强度呈现递增趋势,且速度逐渐加快,300 ℃时为54.6 MPa,350 ℃时则为56.9 MPa,400 ℃达到了60.0 MPa。因为保温箱预热温度的增加降低了熔覆过程中熔覆区与非熔覆区间的温度梯度,同时也减缓了试样的冷却速度,减小了涂层内部的热应力,有效地避免了裂纹的产生,有利于提高涂层的结合强度。
2.1.2 因素主次
熔池闭环控制温度、超声振动频率及保温箱预热温度对应的极差R分别为9.7,1.4及5.4,由此得知3个因素影响涂层结合强度的主次顺序为熔池闭环控制温度>保温箱预热温度>超声振动频率[12]。
2.1.2 工艺参数优化
由以上分析可知:3个因素的优化水平分别为2,2,3,刚好是试样5,据此激光熔覆的优化工艺参数分别为熔池闭环控制温度2 500 ℃,超声振动频率50 kHz,保温箱预热温度400 ℃。
2.2 熔覆层组织
图3为优化激光熔覆参数制备的纳米AT13陶瓷涂层(试样5)的截面SEM形貌:整个涂层中各层之间无明显界面,过渡缓和自然,涂层内部致密、连续、基本无孔隙及贯穿性大裂纹;涂层由部分熔化区和完全熔化区两部分组成,与等离子喷涂纳米结构涂层类似,但完全熔化区为晶粒细小的等轴晶,部分熔化区由残留纳米粒子组成;相对上部完全熔化区,下部完全熔化区的晶粒比较粗大,表现出上小下大的梯度过渡特征。
从图3还可以看出,涂层中的非贯穿性裂纹主要集中在部分熔化区的残留纳米组织区,这主要是由于陶瓷材料的耐热冲击性差,激光快速加热制冷产生的残余应力及收缩应力而导致的,如果不能有效地抑制裂纹的扩展,将会造成涂层的开裂或剥落。激光熔覆纳米AT13涂层中保留了较多的纳米组织结构,对陶瓷涂层起到了增韧作用,可在材料断裂时促使裂纹偏转和分叉,消耗断裂能,有效缓解了涂层中微裂纹的扩展[13]。因此,熔覆层中基本没有很大的贯穿性大裂纹。优化激光熔覆工艺参数制备的涂层平均结合强度为66.3 MPa,明显高于表2中其他工艺参数下所制备的涂层的结合强度。
在激光多层熔覆过程中,熔池闭环温度要适中,熔池温度过低时会使上下熔覆层之间不能有效形成冶金结合,而温度过高时熔深过大,熔凝冷却时体积收缩产生的较大应力得不到有效释放而使涂层产生裂纹。此外,较高的保温箱预热温度有效地降低了激光熔覆过程中熔覆区与非熔覆区的温度梯度,可有效地减少熔覆层的开裂,所以试样5的结合强度较高。
3 结 论
(1)影响激光多层熔覆纳米Al2O3 - 13%TiO2陶瓷层结合强度大小的因素主次顺序为熔池闭环控制温度、保温箱预热温度、超声振动频率,优化值分别为熔池闭环控制温度2 500 ℃,超声振动频率50 kHz,保温箱预热温度400 ℃。
激光参数 篇8
随着激光器制造技术的发展, 不断推进高科技的研发和应用, 激光焊接将是一门21世纪发展迅速的新制造技术, 是对我国传统工业的技术改造新兴工业领域以及制造业的现代化提供先进的技术设备, 在现有的激光焊接技术基础上, 以及传统工艺上进行改造更新, 使激光焊接可以发挥出更好的优势。在激光焊接过程中, 掌握好参数的一些变化规律, 就可以根据不同要求来调整参数, 通过控制激光焊接参数来获得最好的焊接质量, 来保证焊接质量的可靠性和稳定性。
1 激光焊接的原理和特点
1.1 激光焊接的原理
激光焊接工作是应用高能脉冲激光来实现, 脉冲氙灯作为泵浦源, 激光电源把脉冲氙灯点着, 通过激光电源对氙灯放电, 形成一定频率的光波, 光波经过激光聚光腔照射到激光晶体上, 使晶体受激辐射, 再经过谐振腔之后发出波长的脉冲激光, 该脉冲激光经过扩束, 反射聚焦于所要焊接的物体, 在控制器的控制下, 移动工作台面完成焊接。
1.2 激光焊接的特点
激光焊接具有高的深宽比, 热影响区小, 变形小, 速度快, 焊缝平整, 美观, 焊后无需微小处理, 焊后质量高, 可细化组织, 焊缝强度韧性高, 精细控制, 光点小, 易实现自动化。
2 影响焊接质量的参数
2.1 激光功率
确保足够的功率, 便得到好的焊接效果, 激光焊接的首要参数是功率的大小, 根据焊接厚度速度, 确定输出功率的数值, 再加上气体保护, 可得好的焊接效果。激光功率小时, 产生小孔效应, 但效果不好, 焊缝内有气孔, 焊接功率大时, 焊缝内气孔消失, 会引起材料成分吸收, 使小孔内气体喷溅或者焊缝产生疤痕, 甚至使工件焊穿。为使焊缝平整光滑, 激光功率在开始和结束时都设计有渐变过程, 启动时激光功率由小变大到预定值, 结束焊接时激光功率由大到小, 焊缝才没有凹坑或斑痕, 图1为激光输出功率与熔深的关系。
2.2 激光脉冲波形
激光脉冲波形由斩波电路获得, 不考虑氙灯放电光波形前后沿的变化于激光波形的区别时, 激光脉冲波形基本是一个矩形脉冲, 矩形的宽度由斩波电路的开通时间决定, 一般脉冲重复频率是的100Hz至于200Hz, 图2为斩波电路示意图。
2.3 激光脉冲宽度
脉宽根据熔深的要求来确定, 最大的熔深是表面的吸收激光功率密度的函数, 也与材料热力学特性有关, 即
设脉冲终止时刻材料表面达到沸点, 根据公式得, 其功率密度qc2为
式中, T1为激光脉冲宽度, T1取不同的值, 求得不同的qc2之值, 则可获得最大熔深和T1的关系为
可见, 若获得较大的熔深, 脉冲宽度应该加长, 且熔深的增加随脉宽的二分之一次方增加。
2.4 离焦量
激光器发出高斯光束, 在光学系统中按照高斯光束传播变换的规律行进, 激光束通过聚焦镜后, 会出现束腰。其焊接工艺是使焦平面离工件表面一小段距离, 即为离焦量, 焦平面深入工件的称为负离焦, 在工件之外的称为正离焦, 所需熔深较大时, 应用负离焦, 对熔深要求不高时, 用正离焦来获得牢固美观的焊缝, 在激光器的各参数设置完后, 通过微调离焦量来达到完美的焊接效果。
离焦量的选择和聚焦镜的焦距数字大小有关, 焦平面处的光斑尺寸D与聚焦镜的焦距F, 以及激光束的发散角ɑ有关, 即
当激光器工作条件确定后, 发散角是一个确定值, 最小光斑的尺寸, 正比与焦距F焊接0.5至少1mm厚板时, 焦距通常是的100至200mm, 离焦量也有较大的选择范围。
2.5 焊接速度
熔深与焊接速度成反比, 功率可以焊接一定厚度范围的材料, 其焊接速度范围, 随板厚增加而减小, 焊接速度由脉冲频率上限及满足要求的熔斑重叠率共同决定, 即焊接速度必须保证后续脉冲熔斑有一定程度的重和。图3是焊接速度与熔深的关系。
2.6 电流和频率
电流大小决定激光功率的大小, 电流越大, 功率越大, 每个脉冲形成一个熔斑, 改变激光频率, 改变熔斑数, 焊件与激光束移动速度决定熔斑的重叠率, 激光密封焊接是单点重叠方式进行的, 为了实现密封焊接, 对光斑的重复频率有一定的要求, 一般重叠率在70%以上。
3 各参数对焊接质量的影响
3.1 焊接质量重要参数控制树
在激光焊接过程中, 对所需的参数进行设置, 来达到焊接所要的完美焊缝。各参数形成了焊接重要度控制树, 如图4。
3.2 各参数对焊接质量的影响
在生产中, 压力膜片是一个厚度仅为0.06mm的不锈钢膜片, 孔径在50mm左右, 将膜片固定在一个不锈钢架子上, 采用激光焊接, 不仅焊缝美观, 而且密封效果好。用激光焊接薄金属片, 首选参数适宜, 激光平均功率不能过大, 否则金属蒸发, 金属薄片被打穿。将薄片与被焊框架压紧, 使其紧密接触, 在热传导方式的焊接中, 上层吸收激光能的薄片, 才能通过紧密接触传导到下层被焊零件上, 在激光束的作用下, 上层薄片和下层被焊接金属框架同时熔化, 冷却凝固后, 熔接到一起, 不仅焊接牢固, 而且密封不漏气, 完全能够满足压力传感器的技术要求。
压力薄片激光焊接装置通过大的压力, 迫使薄片与框架紧密接触, 以保证焊接过程达到充分热传导效果。通过压力使两者紧密接触成一体, 使热量充分传导扩散, 就不会产生打孔、烧穿等缺陷。凡是薄片的焊接, 都可以根据热传导原理设计工装, 使焊接零件紧密接触, 保证良好的热传导过程, 完成高质量的激光焊接。在激光焊接中各参数焊接对应表如表1。
一般选用瞬时功率在105-107W/cm2, 平均功率在50-80W之间, 重复频率10-35Hz, 脉冲宽度在3-7ms之间, 焊接速度在5mm/s焊缝质量较好, 焊接时不需要添加如何焊剂和焊料, 焊接完成后, 零件变形小, 热影响区小, 一般熔深在0.3-0.5mm左右, 焊缝的金相组织为马氏体, 测试硬度, 抗拉强度均达到标准要求。
4 结论
激光功率、激光脉冲波形、激光脉冲宽度、离焦量、工作电流、频率和焊接速度等参数是决定焊接能力的重要因素, 直接影响着激光焊接的焊接质量。在连续激光焊接过程中, 控制好焊接的技术参数以及一些变化规律, 就可以对技术参数进行设置, 通过微调离焦量来获得牢固美观的焊接效果, 保证焊接质量的可靠性和稳定性。激光焊接在汽车制造业中, 焊接技术在微小压力薄片上的应用, 是一种低成本、高效率的加工技术, 针对不同的加工材料分别设定不同的激光焊接参数, 选择适当的焊接参数, 发展激光焊接过程实时监测与控制, 以优化参数, 到达工件的激光功率和离焦量的变化, 实现闭环控制, 提高激光焊接质量的可靠性和稳定性。
摘要：文章分析了激光焊接的工作原理和特点, 以及激光焊接在汽车工业中的应用和发展前景, 着重研究焊接参数如激光焊接, 激光脉冲波形, 激光脉冲宽度, 离焦量, 焊接速度, 电流和频率对焊接质量的影响。
关键词：激光焊接,焊接参数,焊接质量
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