光纤激光器的输出头规格跟随激光器的⼯作体制和功率等级各不相同，对⼤功率连续激光器，主要采⽤QBH接头，低功率连续激光器，有些采⽤⾃带准直的QCS接头，对脉冲激光器多采⽤准直隔离器接头，对低功率直接半导体激光器经常采⽤D80接头。
⽆论采⽤哪种接头规格，激光器输出的光束作⽤于靶材之前都要经过准直和聚焦过程。准直光斑的尺⼨往往会直接影响聚焦光斑的尺⼨，进⼀步影响聚焦功率密度和⼯艺效果。以脉冲光纤激光器为例，通常采⽤准直隔离器输出，输出光斑的直径⼀般在6mm~9mm范围内。准直光斑直径具体什么含义？以及光斑直径对后续聚焦光斑形态的影响如何？本⽂尝试做⼀些简易的梳理。 建成区光束质量⾼的光纤激光器输出的输出光斑接近⾼斯型分布，其光强分布⽤如下公式表⽰
其中 I 0 表⽰中⼼光强，w表⽰光强下降到峰值1/e2（峰值的13.5%）的位置的半径。r表⽰距离光斑圆⼼的距离（半径）。对任意光束分布，有⼏种光束直径的定义⽅式，例如：
（1）1/ e 2 直径，以光强降⾄峰值的1/ e 2 位置的直径作为光束直径；
（2）半⾼全宽（FWHM）直径，以峰值的1/2位置的直径作为光束直径；
（3）86%环围功率直径，以总功率占⽐86%的直径作为光束直径；
（4）4σ法直径；
（5）有效光斑直径。
三只小猪和狼的故事
对⾼斯光束以半径轴做积分，得到功率⽐例的变化曲线如图1所⽰。不同意义下的光斑直径D与⾼斯光束特征半径w之间的⽐值如图1所⽰，可见D/w = 2时对应的环围功率占⽐为86%，⼯业激光器通常采⽤86%的环围功率占⽐来确定光斑尺⼨。白开水的味道
图1 ⾼斯光斑环围功率占⽐随D/w的变化
准直后的光斑还需要经过振镜和场镜最后作⽤于靶材表⾯。波长为λ和光束质量为M2的激光，光束经准直为直径为D的光斑后经过焦距为f的场镜聚焦，则焦点位置的光斑直径为：
在典型的准直光斑直径和场镜焦距参数下计算焦斑直径如图2所⽰。可见，光束质量越差，场镜焦距越⼤，焦斑的尺⼨也越⼤。典型的光斑直径范围在30um到300um之间，焦点位置的激光功率密度相差100倍，根据不同的材料和⼯艺要求需要匹配合适的激光器和场镜参数配置。
图2 不同光束质量和场镜焦距参数下的聚焦光斑直径
在通常的焊接和标记领域，输出准直隔离器⼀般采⽤7mm的标准光斑直径，适配10mm的振镜镜⽚，可以以较⾼的性价⽐完成普通的⼯艺要求。
图3 光⾄科技200W GMZ系列MOPA脉冲激光器
光⾄科技在深⼊了解⾏业应⽤和客户痛点的基础上，针对⼀些要求较⾼的⼯艺，推出了基于10mm光斑的⾼光束质量的GMZ系列MOPA脉冲激光器机型，能够⼤幅提⾼氧化铝打⿊速度和焊接良率。针对浮锈清洗或者锡球焊的应⽤，也经常采⽤4mm~5mm左右的准直光斑。
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