广州大学物理与电子工程学院, 广东 广州 510006
提出一种基于空间光调制的光束聚焦控制方法，利用液晶空间光调制器产生动态的二元菲涅耳透镜相位结构，以实现对光束焦斑的轴向与横向偏移的快速精确调节。采用面阵探测器检测光斑大小与位置信息，结合反馈控制机制可实现对光束聚焦点三维位置的自动校准及稳定性控制。该方法在调节过程中不同偏移量之间不存在耦合影响，且横向偏移调节对光传输距离不敏感。进一步介绍了基于该方法搭建的光束聚焦实时反馈控制系统。实验表明，光束焦斑的轴向校准能做到精确快速的收敛。横向偏移校准方面，在较短焦距的情况下能做到单步收敛，而在较长焦距的情况下需要结合比例积分微分控制算法进行调节，如利用数据拟合对调节误差进行经验修正，也可做到单步收敛。
光学设计 聚焦控制 实时反馈调节 空间光调制器 激光与光电子学进展
2017, 54(7): 072201
1 大连理工大学 可持续设计与制造研究所, 大连 116024
2 大连理工大学 材料科学与工程学院, 大连 116024
为了探究z轴单层行程Δz与单层熔覆层高度的匹配对激光熔覆成形的影响,采用了在不同的z轴单层行程Δz的情况下进行激光熔覆成形试验的方法,通过理论分析和实验验证,得到了不同z轴单层行程Δz与单层熔覆层高度以及离焦量的关系曲线.结果表明,z轴单层行程Δz存在一个以第2层熔覆层高度为基准的最佳的取值范围,在此范围内,熔覆过程能够通过自身存在的反馈调节达到z轴单层行程Δz与单层熔覆层高度相等的稳定成形状态.该研究给出z轴单层行程Δz选取时的推荐值为0.5d2≤Δz≤0.6d2.
激光技术 激光熔覆成形 z轴单层行程 单层熔覆层高度 反馈调节 laser technique laser cladding forming z-axis single increment height of single cladding layer feedback regulation
