激光技术前沿——一周要闻回顾 | 激光界订阅 2022-11-21
利用可变光束模式技术,通快新项目优化激光粉末床熔融加工
近日,英国焊接研究所(TWI)宣布已与通快英国公司(Trumpf UK)共同开展一个名为iAM-3DPO的新资助项目,双方将合作使用可变光束模式技术来研究和优化激光粉末床熔融(LPBF)的加工条件。当利用LPBF技术处理部件时,部件属性的可重复性和右侧优先能力通常要求在3D部件中的每个2D层几何结构中优化构建参数。遗憾的是,目前这仍然需要耗费大量的计算时间,也需要提出模拟处理数据的方式。另外,一旦制造参数未能得到优化,用于增材制造的材料就会发生变化,最终可能导致零件变形和开裂。
基于此,iAM-3DPO项目将利用物化控制平台(MCP)技术来实现全光束路径控制,并利用通快英国公司的VariMODE Pro光束形状控制来降低构建失败产生的风险。最终的系统将实现先进工艺参数和扫描策略的动态优化,并有望为低成本升级老化的粉末床熔融设备提供高效的解决方案。
诺派激光团队实现“9字腔”超快激光器锁模状态智能识别
“9字腔”激光器(Figure-9 laser)是一种新兴的被动锁模技术,因其具有低噪声等特点而受到了广泛关注。当前,Figure-9激光器的方案优化和制造工艺总体还处于受经验指导的阶段,这使得“9字腔”技术在工业量产方面的潜力尚未得到充分的释放。
针对这一技术瓶颈,诺派激光技术团队在国际上提出并实现了一种自动控制、自动收集和自动判断Figure-9激光器输出状态的方法。得益于这种高速、完整表征技术,Figure-9激光器参数空间输出状态的完整扫描成为可能。例如,该系统可以在24小时内,完成约100万个工作点的锁模状态智能判别,从而能够找寻激光器物理上允许的最优工作点。当激光器的结构参数改变时,锁模热区的模式分布也呈现规律性的变化。该技术突破能够快速、完整地展示Figure-9输出状态在整个参数空间中的演化规律,使得识别Figure-9激光器最优工作点进入了“图像识别”的新阶段。
上光所在超强超短激光时空耦合方面取得进展
近期,中科院上海光机所强场激光物理国家重点实验室与张江实验室和上海科技大学合作,在超强超短(飞秒拍瓦)激光时空耦合方面取得进展。随着超强超短激光近五年实现10拍瓦出光,未来五年可能实现100拍瓦出光,脉冲宽度越来越短,光束口径却越来越大,因此传统时空分立的评价标准已不再适用。超强超短激光的时空耦合近期引起了极大的关注,甚至决定着该类大科学装置上物理实验的成败。
本工作中,研究团队对先前提出的压缩器时空耦合模型进行完善:添加了两种因素、一项结果、一种压缩器结构和一种误差。模拟了100拍瓦激光在近场和远场的三维时空光场。对比了不同非完美光栅压缩器对应的靶上光强。该工作为未来100拍瓦和艾瓦激光的工程建设与实验应用具有指导意义。