激光打标技术原理及其应用
激光打标技术是一种利用高能量密度的激光束对材料表面进行加工的激光加工技术,从而在材料表面形成永久性标记的技术。这种技术广泛应用于工业制造、艺术品制作、医疗器械等领域,因其高精度、无接触、环保等优点而受到青睐。

一、激光打标的基本原理
激光打标的基本原理是利用激光器产生的高能量激光束,通过聚焦透镜聚焦到非常小的光斑上,使材料表面局部瞬间加热至高温,从而使材料表面发生物理或化学变化,形成所需的标记。这种变化可以是材料的蒸发、烧蚀、氧化、变色等。
二、激光打标的应用
1.激光雕刻:激光雕刻是激光打标技术中最常见的应用之一。通过控制激光束的移动和能量,可以在材料表面雕刻出文字、图案、条形码等。激光雕刻的深度通常在100μm以下,但在某些特殊应用中,深度可能会更深。
2.去除表面层:激光打标技术还可以用于去除材料表面的氧化层或油漆涂层。通过激光束的烧蚀作用,可以精确地去除表面层,从而改变材料的外观。
3.表面修改:激光打标技术还可以用于修改材料表面的物理和化学性质。例如,金属表面经过短时间加热后会形成一层薄薄的氧化层,从而呈现出彩色的外观。此外,许多聚合物在激光辐射下会因碳化而变黑,或者在激光加热后会膨胀,呈现出更浅的外观。
三、激光打标技术的优势
1.高精度:激光打标技术可以实现非常精细的标记,最小光斑直径可以达到微米级别,因此可以用于高精度的标记需求。
2.无接触:激光打标是一种非接触式加工方法,不会对材料表面造成机械应力,因此适用于各种脆弱或易变形的材料。
3.环保:激光打标过程中不会产生有害物质,是一种环保的加工方法。
4.永久性:激光打标形成的标记具有永久性,不易磨损和褪色,适用于需要长期保存的标记。
四、激光打标技术的挑战
尽管激光打标技术具有许多优点,但在实际应用中也面临一些挑战。例如,不同材料的激光打标参数需要精确调整,以确保标记的质量和效果。此外,激光打标设备的成本相对较高,对于一些小型企业来说可能是一个负担。
-
多基准轴透射式离轴光学系统高精度定心装调方法
星载光谱仪可获取空间连续分布的光谱数据,是陆地植被监测、海洋环境探测等领域的核心载荷。为校正分光系统引入的畸变,星载光谱仪成像透镜多采用离轴透射式设计,由此形成的多光轴结构存在大倾角、大偏心特征,超出了传统同轴系统定心装调方法的适用范围。本文提出一种多基准轴定心装调方法(Multi-referenceAxisAlignment,MAA),通过镜筒结构一体化加工预置各光轴的偏心与倾斜参数,结合光学平板实现基准轴的高精度引出,将复杂多光轴系统的装调拆解为多个单光轴子系统的独立装调,突破了传统定心仪的测量范围限制。针对某星载光谱仪3光轴离轴透射系统开展装调验证,实测结果表明,透镜最大偏心误差小于25.4μm,最大倾斜误差小于17.7″,系统实际畸变与理论值平均偏差小于0.32μm,全面满足设计指标要求。该方法为离轴折射类光学系统的高精度装调提供了可行的技术路径,拓展了透射式光学系统装调的适用边界。
2026-05-22
-
平凸透镜朝向对光束会聚效果及像差特性的影响分析
平凸透镜是各类光学系统中应用最为广泛的基础折射元件之一,属于典型的无限共轭透镜,核心光学功能分为两类:一是将点光源出射的发散光束准直为平行光束,二是将入射的准直平行光束会聚至单点。在激光光学、显微成像、光电检测等领域的光路设计与装调中,平凸透镜的安装朝向是直接影响系统性能的核心参数,其选择直接决定了像差水平与最终会聚效果。
2026-05-21
-
光机系统设计:镜头装配轴向预紧力计算(一)——通用设计原则与基础方法
本文基于光机系统设计领域的经典工程理论,系统阐述镜头装配中透镜面接触安装技术的核心原理,明确轴向预紧力在透镜固定、精度保持与环境适应性中的关键作用,详细介绍标称轴向预紧力的基础计算方法、参数定义与适用边界,同时解析轴向预载对透镜自动定心、抗径向偏心的力学效应,为光学镜头的装调设计提供标准化的工程参考。
2026-05-21
-
高精度轴对称非球面反射镜面形轮廓非接触式测量方法
非球面光学元件是高端光学系统的核心器件,其面形轮廓的高精度、可溯源测量是保障加工质量与系统性能的关键。本文针对轴对称非球面反射镜的测量需求,建立了通用化的非球面扫描轨迹数学模型,提出一种基于独立计量回路的非接触式坐标扫描测量方法。该方法采用运动与计量分离的框架结构,有效隔离运动误差对测量结果的影响;测头采用集成阵列式波片的四象限干涉测量系统,实现1nm级测量分辨率;通过扫描执行机构与多路激光干涉系统共基准设计,实现测量值可溯源至“米”定义。试验验证表明,该方法测量误差小于0.2μm,重复性精度达70nm,整体测量精度达到亚微米级,为非球面测量的量值统一与溯源提供了成熟的技术方案。
2026-05-21
-
麻省理工学院固态激光雷达硅光子芯片核心突破解读
麻省理工学院研究团队攻克了硅光子集成光学相控阵(OPA)固态激光雷达的长期核心瓶颈,通过创新的低串扰集成天线阵列设计,首次实现了宽视野扫描+低噪声高精度的无活动部件激光雷达芯片,为下一代紧凑、高耐用性固态激光雷达的落地奠定了技术基础。
2026-05-20
