什么是激光加工中的热透镜效应？

　　热透镜效应是指LD(半导体激光器)工作时产生的温度会使晶体表面发生热形变，造成了晶体各部分密度不同，而光在经过不同密度的分界线时发生不同程度的折射，因此就形成了像是光线通过普通透镜一样的折射效果。

　　光学元件受激光束连续照射较长时间后，由于温度升高产生热变形，进而引起透过型光学元件的折射率和反射型光学元件的反射方向发生变化。热透镜效应会改变激光焦点(束腰)的位置，进而影响应用效果。

　　激光切割热透镜效应

　　对反射型光学元件(例如折射镜)可以从其背面直接进行高效冷却，反射型光学元件几乎不会发生热镜效应;而透过型光学元件则只能通过对其周围的冷却进行间接冷却，光学元件的两个面又都会产生热，因此很容易产生热透镜效应。光学元件在温度升高时会产生热变形，激光切割机激光束的折射率也会发生变化，激光束的聚光特性也因此而产生变化。

　　激光打标热透镜效应

　　对于光纤激光打标设备，激光器的隔离器头输出的激光会经过振镜的偏转和场镜的聚焦后在焦点位置对材料进行打标。因此，热透镜效应主要在振镜和场镜上产生。

　　由于光学元件质量差、脏污、损坏等原因造成对激光吸收率增大，光学元件受激光束连续较长时间照射后，温度升高产生热变形，进而引起透过型光学元件的折射率和反射型光学元件的反射方向发生变化。热透镜效应会改变激光焦点(束腰)的位置，进而影响应用效果。

　　热透镜效应的影响

　　1、振镜热透镜效应的影响

　　振镜主要由驱动板、伺服电机和X-Y光学反射镜片组成。当反射镜片的反射率低、介质中有杂质、表面污染时，镜片受激光束照射会产生热变形，平面反射镜会变成凸面反射镜，激光束经过这两个反射镜片后，输出光斑变大，最后经过场镜后聚焦光斑变小，焦深变短。

　　2、场镜热透镜效应的影响

　　场镜在光纤激光打标设备中对输出光斑起到聚焦的作用，其特点是所有的焦点在一个水平面上。场镜主要有凹凸透镜组成，当透镜组的透射率低、介质中有杂质、表面污染时，镜片受激光束照射会产生热变形，透镜的聚焦能力变强，聚焦后的光斑变小、焦距和焦深变短。焦点不在一个水平面上，中心和边缘打标效果不一致。

　　例如，氧化铝打黑，当场镜质量不好发生热透镜效应时，焦距变短，原来参数下打标，能量不够，打标不黑，中心和边缘效果不一致，需要重新调整焦点。

　　改善措施

　　1、选用质量好的振镜和场镜;

　　2、对振镜和场镜做日常的维护，防止镜片的杂质污染;

　　3、对损伤的振镜和场镜进行更换;

　　4、对打标图形置中，尽量使激光处于场镜正下方打标;

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