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Tailored focal beam shaping and its application in laser material processing

DOI:10.2351/1.5123051 期刊:Journal of Laser Applications 出版年份:2019 更新时间:2025-11-21 11:01:37
摘要: Besides the optimization of the laser and processing parameters, the adaptation of the focal intensity distribution offers great potential for a well-defined control of laser processing and for improving the processing results. In this paper, different tailored intensity distributions were discussed with respect to their suitability for femtosecond laser material processing on the micro- and nanoscale such as cutting, marking, and the generation of laser-induced periodic surface structures. It was shown by means of laser processing of stainless steel that the numerical simulations for the beam shaping unit are in good agreement with the experimental results. Also, the suitability of the beam shaping device to work with a scanner and an F-theta lens as commonly used for material processing was demonstrated. In this context, the improvement of the machining results was shown experimentally, and a significant reduction of the machining time was achieved.
作者: Anna M?hl,Sebastian Kaldun,Clemens Kunz,Frank A. Müller,Ulrike Fuchs,Stephan Gr?f
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研究概述 实验方案 设备清单

Investigating the adaptation of focal intensity distributions for femtosecond laser material processing on the micro- and nanoscale.

The study demonstrated the effectiveness of tailored focal intensity distributions in improving femtosecond laser material processing results, including the generation of homogeneous large-area LIPSS and the reduction of processing time. The beam shaping device was shown to be suitable for use with a scanner and an F-theta lens, offering potential for industrial applications.

The study focused on stainless steel as the substrate material and may not be directly applicable to other materials without further investigation.

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