2.2 大功率激光束的傳輸與聚焦
船舶制造中常常需要完成大量長焊縫的焊接工作，因此要求激光束能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍傳輸。由于波長的原因，YAG激光可以采用光纖進(jìn)行傳輸，CO2激光采用鏡組進(jìn)行傳輸，這就要求CO2激光束具有良好的傳輸特性，以保證激光束經(jīng)過飛行光學(xué)導(dǎo)光系統(tǒng)到達(dá)加工位置后的光束的模式和能量分布的穩(wěn)定性。圖5所示為大功率CO2激光長距離傳輸時(shí)的傳輸和聚焦特性。
圖5 大功率CO2激光束的傳輸聚焦特性
由圖5可以看出，在不同的傳輸位置，光束橫截面的能量分布發(fā)生變化，相應(yīng)的聚焦光束特性也會(huì)發(fā)生改變。在加工范圍內(nèi)光束聚焦特性的變化直接影響到激光焊接過程的穩(wěn)定性。圖6所示為在不同傳輸位置焦點(diǎn)發(fā)生變化示意圖以及采取的補(bǔ)償措施。
（a）傳輸位置發(fā)生改變時(shí)的焦點(diǎn)漂移現(xiàn)象
（b）改善焦點(diǎn)漂移現(xiàn)象的補(bǔ)償措施
圖6 在不同傳輸位置焦點(diǎn)發(fā)生變化示意圖以及采取的補(bǔ)償措施
所以，在激光焊接在船舶制造中的應(yīng)用首先要保證激光束長距離傳輸?shù)姆€(wěn)定性，這是獲得理想加工質(zhì)量的前提。
