现代工业生产中，激光加工作为一种新兴的加工方式，较之于传统机床在生产效率和加工品质上有着明显的优势，已普及到了诸多行业。在高速普及的过程中也带来了很多实际操作上的问题，比如：每次测得的功率值是一样的，其它相关部件及加工参数的设置也没有改变，但为什么加工的效果却有明显的差别？这是在实际生产中经常碰到的问题，实际上这个问题涉及很多因素，本文将探讨其中的一个主要因素——激光的横模对激光加工的影响。
激光既具有粒子的物理特征，同时也具有电磁波的传播特性，这也就是常说的光的波粒二象性。对于激光“波”的传播特性，我们通常把光波场的空间分布分解为沿传播方向和垂直于传播方向的横截面内的分布两个方向，分别称之为纵模和横模。
横模代表了光波场的横向分布规律，对激光加工影响极大；而纵模主要影响激光的频率，对激光加工的影响有限，本文不做讨论。
我们通常所说的“激光模式”、“模场”等词语也就是指横模的光场分布，目前国内外激光器制造商和科研机构普遍采用激光焦点分析仪来对激光光斑做具体分析和调整，对诸如光斑直径、能量密度分布、焦点位置以及瑞利长度、M2值等激光光束的参数进行测量和分析，以满足应用的具体要求。
图一是切割用光纤激光器的焦点处光场分布（下列软件截图中展示的皆为横模光场分布）：
激光器为IPG 400W单模激光器，光束分析仪采用德国PRIMES公司的FocusMonitor光束品质分析系统进行测试。该模式是接近于基模TEM00的横模光场分布，能量集中于圆形光斑中心，是激光切割首选的模式。
如果切割采用图二的模式，其切割效果肯定没有图一的好，切割效率也会明显降低。该模式是一种多模光场分布，能量分散在圆形光斑80%以上的区域内。如果用于切割，切割速度、切口宽度和粗糙度都比较差。
图二的光束模式，在同等激光功率下，用于焊接将会比切割效率高很多。
图三是焊接用的甜甜圈状的光场分布，用于一些特定场合。该模式是一种单环模，也叫准基模。在焊接应用中，单环模的速度和焊接质量要明显优于基模。
高品质、高效率的激光加工，必须要有最合适的激光光束。工业激光器的类型繁多，光路结构复杂程度不一，光路结构越复杂，光束品质受影响的因素越多，这就导致了在使用过程中，光束模式的改变。
武汉东隆科技有限公司，是德国Primes公司在华的销售及服务中心，秉承“服务创造未来”的理念，为科研和工业客户提供激光光束品质诊断分析产品和解决方案。转载请注明出处。
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