[发明专利]用于激光加工的动态光斑控制方法、系统及激光加工设备

权利要求书

1.一种用于激光加工的动态光斑控制方法，其特征在于，该方法包括：

对振镜振荡频率及激光器光强进行调制，使激光光束在加工件上生成至少一个动态光斑，所述动态光斑的能量密度沿加工方向呈最佳分布。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述振镜振荡频率调制信号与所述激光器光强调制信号保持固定的相位关系，所述动态光斑为可重复的周期性光斑；

所述激光器光强的调制频率响应范围为10Hz-GHz，以实现高速的图像调制，所述激光器光强调制信号为单频的正弦信号或包含高次谐波的周期信号，且所述激光器光强调制信号的初相位可调整。

3.一种用于激光加工的动态光斑控制方法，其特征在于，该方法包括：

对振镜振荡频率进行二维方向的调制，所述二维方向包括与加工方向一致的x方向以及相垂直的y方向，使激光光束在加工件上生成至少一个动态光斑，所述动态光斑为利萨茹图形光斑；

所述振镜振荡调制频率在x方向和y方向为倍数关系；

对激光器光强进行调制，所述激光器光强调制频率与所述振镜沿x方向上的振荡调制频率为倍数关系，以使所述动态光斑的能量密度沿x方向呈最佳分布。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述振镜振荡频率调制信号与所述激光器光强调制信号保持固定的相位关系，所述动态光斑为可重复的周期性光斑；

所述动态光斑包括第一区域和至少一第二区域，通过对所述激光器的光强调制信号的初相位和调制深度进行调整，可改变所述动态光斑能量密度分布区域和能量密度分布比值，使得所述第一区域的能量密度大于所述第二区域。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述振镜在x方向与y方向的调制频率相等时，所述利萨茹图形光斑为环形光斑；且

当所述激光器光强调制频率与所述振镜振荡频率调制频率相等时，所述环形光斑的能量密度在x方向呈减弱分布；

所述激光器光强调制频率为所述振镜振荡频率调制频率的1/2时，所述环形光斑的能量密度在y方向呈非对称分布。

对所述激光器的光强调制深度进行调整，以实现所述环形光斑的能量密度分布的变化；和/或，

对所述激光器的光强调制信号的初相位进行调整，以实现所述环形光斑的能量密度分布的90度旋转。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述振镜在x方向与y方向的调制频率为大于1的倍数关系，所述动态光斑为“8”字型，马蹄铁形，交叉形中的任一一种；

所述激光器光强调制频率与所述振镜在x方向的振荡频率相等时，所述动态光斑在至少一部分区域的能量密度呈减弱分布，所述减弱分布的光斑用于对加工件进行焊接预热。

7.一种用于激光加工的动态光斑控制方法，其特征在于，该方法包括：

对振镜的振荡频率进行三维方向的调制，所述三维方向包括x、y、z方向，其中所述x、y、z方向两两垂直，所述x方向与加工方向一致，所述z方向与加工深度方向一致，使激光光束在加工件上生成至少一个动态光斑；

对激光器光强进行调制，所述激光器光强调制频率与所述振镜在z方向的振荡频率相等，以改变所述动态光斑在z方向的能量密度分布。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

对所述激光器光强调制信号的调制深度进行调整，以实现所述动态光斑的能量密度沿z方向的均匀分布；

对所述激光器光强调制信号的初相位进行调整，以实现所述动态光斑的能量密度分布最高点沿z方向的上下移动；

所述振镜振荡频率调制信号与所述激光器光强调制信号为固定的相位关系，所述动态光斑为可重复的周期性动态光斑。