激光技术结课论文
激光技术的发展及应用论文
激光技术的发展及应用引言随着激光技术的飞速发展和广泛应用激光已成为工业生产，科学探测和现代军事战争中极为重要的工具。
总结了激光技术在工业生产，军事，国防，医疗等行业中的应用，提出激光技术应用领域的发展趋势。
“激光”一词是“LASER”的意译。
LASER原是Light amplificati on by stimulated emissi on of radiation取字头组合而成的专门名词，在我国曾被翻译成“莱塞”、“光激射器” 、“光受激辐射放大器”等。
激光具有普通光源发出的光的所有光学特性，是上世纪 60 年代所诞生和发展起来的新技术。
1964年，钱学森院士提议取名为“激光”，既反映了“受激辐射”的科学内涵，又表明它是一种很强烈的新光源，贴切、传神而又简洁，得到我国科学界的一致认同并沿用至今。
激光不是普通的光，其特性是任何光都无法比拟的。
激光能量密度高，其亮度比太阳表面还高数百亿倍；[1]激光方向性强，其发散度仅为毫弧度量级，所以用途非常广泛。
由于激光的优异特性，使激光在工业生产，科技探测，军事等方面得到了广泛应用，激光渗透到社会的各个行业，而且发展潜力还非常大，激光也成为了当代科学发展最快的科学领域之一。
一、激光发展史激光技术的启蒙研究发展就完全印证了上面的话。
最早对激光做出理论研究的人是爱因斯坦，1916年爱因斯坦提出受激辐射的概念，即处于高能级的原子受外来光子作用，当外来光子的频率与其跃迁频率恰好一致时，原子就会从高能级跃迁到低能级，并发射与外来光子完全相同的另一光子，新发出的光子不仅在频率方面与外来光子相一致，而且在发射方向、偏振态以及位相等方面均与外来光子相一致，因此，受激辐射具有相干性；在发生受激辐射时，一个光子变成了两个光子，利用这个特点，可实现光放大，并且能够得到自然条件下得不到的相干光．受激辐射提出后，陆续有科学家进行研究。
如1916-1930年间拉登堡及其合作者对氖的色散的研究并于1933年绘制出色散系数随放电带电流密度变化的曲线。
激光原理及应用课程论文
激光原理及应用课程论文通过一个学期对《激光原理及应用》的学习，使我对激光这一物理分支学科有了更加深入的了解，从光的本性到激光的工作原理，再到激光的输出特性及基本技术，理论结合应用。
激光在日常的生产生活中的作用日益增加。
根据课本中最后一章得内容和自己的总结对激光在科学技术前沿问题中的应用做一个归纳。
其中包含课本中的知识，以及我自己对知识的看法，还有激光在生活中的应用。
一．激光核聚变1受控核聚变*为什么选择核聚变？核聚变有突出的优点，低原子序数的元素通过聚变反应为更高序数的元素，反应中损失的质量转化成能量放出，提高能量效率比裂变更高。
1）发展聚变能应用是替代化石类燃料与裂变能，推动人类文明发展的理想途径。
2）聚变时，参加反应的原子核都带正电，彼此之间互相排斥。
粒子必须具有极高的动能，才能克服这种排斥作用，彼此接近到足以发生反应的程度。
2磁力约束和惯性约束方法1）利用核聚变提取能量有两个条件：一是保证充分的反应时间；二是约束高温等离子体。
2）目前比较实用的能达到劳森条件的装置有两大类。
一是利用一定的强磁场将高温等离子体进行约束和压缩，使之达到劳森判据，即所谓的“磁力约束方法”（magneticconfinement fusion, MCF）。
二是惯性约束(inertialconfinement fusion, ICF)法，利用高功率的激光束或粒子束均匀照射用聚变材料制成的微型靶丸，在极短的时间内迅速加热压缩聚变材料使之达到极高的温度和密度，在其分散远离以前达到聚变反应条件，引起核聚变反应条件。
3） 3.自20世纪60年代初梅曼成功地研制出激光器后不久，在美国及前苏联就开始了激光核聚变——惯性核聚变的研究。
3激光压缩点燃核聚变的原理压缩点燃的方式有两种：一种是直接照射方式——多束激光以球对称方式直接照射在靶丸表面；一种是间接照射方式——将靶丸放入由金等重金属制成的空腔中，通过激光照射空腔内表面产生的X射线再照射靶丸。
激光技术的原理及应用论文
激光技术的原理及应用论文1. 概述激光技术是一种将电能或其他能量形式转化为激光光束的技术。
它以其高度集中的能量和特定的光学特性而被广泛应用于各个领域。
本文将介绍激光技术的原理，并探讨其在医学、工业和通信等领域的应用。
2. 激光技术的原理激光技术的原理基于光的放大效应和激光产生机制。
激光光源通过受激辐射的过程，将输入的能量转化为一束高度集中的光束。
2.1 光的放大效应激光技术利用光的放大效应实现激光光源的增强。
光的放大效应是指在光学放大介质中，通过受激辐射的过程，将输入光束的能量放大的一种现象。
2.2 激光的产生机制激光的产生机制涉及到三个基本组成部分：激光介质、能量输入和反馈机制。
激光介质是激光产生的基础，它具有从吸收能量到发射能量的特性。
3. 激光技术在医学领域的应用激光技术在医学领域有广泛的应用，包括医学诊断、治疗和手术等方面。
3.1 激光诊断技术激光诊断技术利用激光光束与组织的相互作用实现对疾病的检测和诊断。
例如，激光皮肤检测技术可以通过光的反射和散射特性，获取皮肤组织的信息，从而实现对皮肤病的早期诊断。
3.2 激光治疗技术激光治疗技术利用激光光束对组织进行精确的热疗。
激光光束的高能量和高度聚焦的特点使其能够在不损伤周围组织的情况下，直接作用于病灶，实现对疾病的治疗。
4. 激光技术在工业领域的应用激光技术在工业领域也有广泛的应用，其中包括激光切割、激光焊接和激光打印等方面。
4.1 激光切割技术激光切割技术利用激光光束对材料进行切割。
激光切割技术具有高精度、高效率和低噪音的特点，适用于对各种材料的切割，包括金属、塑料和纺织品等。
4.2 激光焊接技术激光焊接技术利用激光光束对材料进行焊接。
激光焊接技术具有高度聚焦、高效率和无需接触的特点，适用于对各种材料的焊接，包括金属和塑料等。
5. 激光技术在通信领域的应用激光技术在通信领域有着重要的应用，其中包括光纤通信和光纤传感等方面。
5.1 光纤通信技术光纤通信技术利用激光光束将信息转化为光信号进行传输。
激光的原理、发展 历程以及应用的研究(激光原理论文)
成绩《激光原理》课程论文（设计）题目：激光的原理、发展历程以及应用的研究学生姓名学号2011 112 172院系物理学系专业光信息科学与技术年级2011教务处制激光的原理、发展历程以及应用研究摘要：随着科技的进步，激光的相关应用一直处于当代社会各行各业的最高端，引领着各行各业的发展。
本文阐述了激光的基本原理，并在此基础上展开了这一技术的发展历程与其在军事、工业、医学等应用方面的研究分析。
关键词：激光原理激光医用受激辐射微波波谱激光武器激光治疗工业正文“激光”一词是“ LASER”的意译。
“LASER”是Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的缩写。
随着激光原理的提出以及科技的发展，激光这一技术已用到了现在的军事、工业、医疗、农业等多种领域。
它的诞生为我们认识世界和改造世界增加了很多崭新的手段，作为社会发展科技进步的产物，它也必将促进社会的发展与科技的进步，继续深刻而重要的影响着世界。
一、激光原理激光原理，是在激光的产生、形成、输出、传播和应用过程中，带有普遍性的、最基本的规律和道理。
它可作为研究激光器件、技术及应用开发的规律及特性的理论基础之一。
它从产生激光的装置——激光器的结构特点出发，研究讨论激光的产生、形成、输出、传播和应用过程的规律特征和机理。
[1] 激光的最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”，是它的英文名称LASER的音译，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。
意思是“受激辐射的光放大”。
什么叫做“受激辐射”？它基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出了的一套全新的理论。
这一理论是说在组成物质的原子中，有不同数量的粒子（电子）分布在不同的能级上，在高能级上的粒子受到某种光子的激发，会从高能级跳到（跃迁）到低能级上，这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光，而且在某种状态下，能出现一个弱光激发出一个强光的现象。
激光技术论文
激光技术论文激光不同于普通光源，它具有良好的单色性和相干性，使得激光广泛地应用于各类机械加工领域，下面是店铺整理了激光技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下!激光技术论文篇一简析激光切割技术[摘要]随着我国技术的发展，激光切割技术得到不断发展，应用范围日益广泛。
本文主要是对激光切割技术的涵义、优点，国内外的发展现状及其数控激光切割技术的发展趋势进行分析论述，希望能够更好地了解应用激光切割技术。
[关键词]激光;激光技术;发展趋势中图分类号：TG485 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2015)26-0097-01激光技术是20世纪伟大的发明之一，自1960年第一台激光器问世以来，固体激光器、气体激光器、半导体激光器以及准分子激光器陆续诞生;激光不同于普通光源，它具有良好的单色性和相干性，很好的方向性，极高的能量密度，这些特点使得激光广泛地应用于各类机械加工领域，如激光切割、焊接、激光淬火、激光打标等等，而激光切割被认为是激光技术应用中最成熟的工艺。
下文将对激光切割技术的相关内容进行详细的论述。
一、激光切割的概述1.激光切割的涵义激光切割是激光加工行业中最重要的一项应用技术，也是激光加工中应用最早、使用最多的加工方法。
激光切割是用聚焦镜将CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化，同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料，并使激光束与材料沿一定轨迹做相对运动，从而形成一定形状的切缝。
激光切割技术经过近几年的发展，广泛应用于汽车、机车车辆制造、航空、化工、轻工、电器与电子、石油和冶金等工业部门中。
2.激光切割的优点激光切割技术具有以下优点：第一，精度高：定位精度0.05mm，重复定位精度0.02mm。
第二，切缝窄：激光束聚焦成很小的光点，使焦点处达到很高的功率密度，材料很快加热至气化程度，蒸发形成孔洞。
随着光束与材料相对线性移动，使孔洞连续形成宽度很窄的切缝。
切口宽度一般为0.10～0.20mm。
激光原理技术论文
激光的原理及应用班级：测控09级1班姓名：xx 学号：090030000摘要：激当前激光技术发展的越来越迅速和成熟，在我们生活中的各个行业应用的非常广泛。
由于激光技术的先进性，精确性，所以在当前，在很多行业都得以应用和实现。
本文经过对激光技术的学习，大概阐述了激光产生原理，激光的种类，以及激光在各个方面的应用。
关键词：激光技术应用原理一.激光简介激光是在1960 年正式问世的。
但是，激光的历史却已有100 多年。
确切地说，远在1893 年，在波尔多一所中学任教的物理教师布卢什就已经指出，两面靠近和平行镜子之间反射的黄钠光线随着两面镜子之间距离的变化而变化。
他虽然不能解释这一点，但为未来发明激光发现了一个极为重要的现象。
1917 年爱因斯坦提出“受激辐射”的概念，奠定了激光的理论基础。
激光，又称镭射. 1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”改称“激光”。
二、激光产生原理光是很奇特，它与其他光有着很多不同点，它的奇异的特性让人们很惊叹，但也正是由于这特性，使它为人类做出了很大的贡献。
说到激光想必大家脑海中浮现的首先是高中课本上的，激光是一种人工相干光。
激光，想必大家从其名称就可以判定其产生来源，所谓激光，就是“受激发射的辐射光放大”。
其实这样解释谁都会，关键是要能解释得通俗易懂。
下面呢，我就我对激光产生原理的认识来介绍下。
要想了解激光的产生，必须要先了解原子发光，因为激光也是由原子发光产生的。
在这之前原子的组成与其内部结构是必须要介绍的。
原子是组成元素的最小单元，由原子核和围绕原子核运动的电子组成。
原子结构可以看做一个太阳系，原子核就是太阳，那些在周围绕转的电子就是行星了，这是一个稳定存在的整体。
其稳定状态在不受外界激发的情况下是不会被打破的。
原子内的电子运行轨道我们可以将其简化想象成一个个的圆形轨道。
电子在没受到外界干扰的情况下是不会从一个轨道运动到另一个轨道的。
当原子中的电子受到激发的时候，原子就会释放光子。
激光技术与材料科学课程小论文（共5篇）
激光技术与材料科学课程小论文（共5篇）第一篇：激光技术与材料科学课程小论文文章摘要：激光技术正在逐渐走向成熟，激光在各方面都有广泛的应用，在临床医学上也有着举足轻重的地位，各种先进的治疗方法中都有着激光的身影。
关键词：激光技术，临床医学正文：当第一台红宝石激光器在美国诞生，临床医学也随之发生了巨大的变革，无血手术成为可能，眼镜不再是永远的负担，肿瘤治疗更是有了新的突破！激光的发明无疑是世界的一笔非常宝贵的一笔财富。
临床上激光的用途不外乎切割、分离、汽化、溶解、烧灼、止血、凝固、封闭、压电碎石、局部辐射等，这些治疗种类就是利用激光对生物体的光热作用、压电作用和光化学作用。
但是，在实际上，无论是哪种治疗，不一定只是利用其单一作用，往往是多种作用一同作用的结果。
例如在利用紫外激光的灼烧时，主要起作用的是光热作用，但在光子能切断组织的分子结构时，光化学作用也参与其中。
此时，在该灼烧治疗中光热作用和光化学作用都起作用。
激光的种类非常繁多，在临床医学领域主要有用到一下几种激光器：二氧化碳激光器、氩离子激光器、YAG激光器、红宝石激光器、染料激光器、氪原子激光器、氮分子激光器、He-Ne激光器和ArF准分子激光器。
其中在临床医学中运用最多的是二氧化碳激光器，所发出的激光波长为10.6μm，CO2激光器的主要工作物质由CO2、氮气、氦气三种气体组成。
其中CO2是产生激光辐射的气体。
放电管中，通常输入几十mA或几百mA的直流电流。
放电时，放电管中的混合气体内的氮分子由于受到电子的撞击而被激发起来。
这时受到激发的氮分子便和CO2分子发生碰撞，N2分子把自己的能量传递给CO2分子，CO2分子从低能级跃迁到高能级上形成粒子数反转发出激光。
波长为10.6μm的CO2激光是极易被水吸收的红外光，像皮肤这样的软组织受到激光照射时，激光的能量只是被表面吸收，并没有穿越到深处。
但是，由于角质层以下的比皮肤表面的角质层含水量高，这里的水分会瞬时蒸发膨胀，从而可以进行切开、切除手术。
激光论文(最终版)
（9）
图4 在顶面混合热源配电焊接接头（z= 0）
其 中 Ts 和 TL 分 别 是 固 相 线 和 液 相 线 温 度 ， H L 是 熔 化 的 潜 热, cSL SL cs s (1 f l ) cL L ( f l ) 是产品密度和比热的糊状区。 在液相温度和钢的沸点的有效热容量密度和比热在液体中的状态的产物。 假
摘要：
本文涉及的随附单激光钢板激光和电弧复合焊对接热现象的数学的热数值 模拟。在熔合区耦合传热与流体流动是由瞬态热传导方程和纳维-斯托克方程分 别描述。 激光束和电弧的热源使用不同热源功率分布建模。与材料的状态发生变 化， 浮力和通过多孔介质的液体材料流相关联的潜热被考虑事项。微分控制方程 用投影法结合有限体积法进行了数值求解。 详尽的求解算法实施用于焊接过程中 模拟传热和流体流动的计算机求解。 焊缝和热影响区的几何结构以及冷却速率是 建立在数值获得的温度的基础上。 关键词：传热 流体流动 焊接模拟 投影方法 激光焊接 复合焊接
接池边界实行边界条件( Tref TS )，它被描述如下[17]： V T : V | 0, s n T s 其中 s 是马兰哥尼剪切应力的方向相切的表面， 是表面张力系数。 多孔介质渗透性 K 在糊状区域由卡曼-柯泽尼方程描述[19,20]
d 02 f13 K K0 ; K0 (1 f l ) 2 180
激光束和电弧的组合允许创建好品质的关节具有相比于在一个单个激光束焊接制成焊缝许多优点甚至在更高的焊接速度关于伴随焊接工艺的热现象的认识是在估计应该正确地设置以确保工艺的稳定性的许多工艺参数和接头的最佳可能质量很有帮助79
用投影法热现象在单激光束和激光—电弧 复合焊接工艺造型
W. Piekarska , M. Kubiak Institute of Mechanics and Machine Design Foundations, Czestochowa University of Technology, Dabrowskiego 73, 42-200 Czestochowa, Poland
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激光技术结课论文姓名：李天昊学院：交通运输班级：铁道运输1209学号：12251270指导老师：郑义浅谈co2激光切割机激光器关键技术指标要求李天昊（北京交通大学交通运输学院铁道运输1209班 12251270）摘要：CO2激光器从诞生到现在近50年的时间里一直被人们所关注，是一种比较理想的激光器。
相对于其他的激光器，CO2激光器具有较好的方向性，单色性和较好的频率稳定性。
CO2激光器在医疗，军事，工业等方面都得到了广泛的应用。
CO2激光器在激光加工方面占主导地位，它广泛的用于焊接，切割，热处理和清洗等方面。
但是CO2激光器的转换效率不是很高，限制了其发展。
未来的CO2激光器将向着高功率横流，声光调Q，射频激励波导，便携式，高功率连续等几个方相发展。
本文选取co2激光切割机作为研究对象，通过对co2激光切割机激光器关键技术指标的定量讨论，力求给读者一个理性的认识。
激光器切割机功能强大，应用广泛。
在钣金加工、广告标牌字制作、高低压电器柜制作、机械零件、厨具、汽车、机械、金属工艺品、锯片、电器零件、眼镜行业、弹簧片、电路板、电水壶、医疗微电子、五金、刀量具等行业发挥着巨大的作用。
关键词：co2激光切割机激光器关键技术计算依据1co2激光切割机激光器基本介绍及关键技术1.1工作原理与其它分子激光器一样，CO2激光器工作原理其受激发射过程也较复杂。
分子有三种不同的运动，即分子里电子的运动，其运动决定了分子的电子能态；二是分子里的原子振动，即分子里原子围绕其平衡位置不停地作周期性振动——并决定于分子的振动能态；三是分子转动，即分子为一整体在空间连续地旋转，分子的这种运动决定了分子的转动能态。
分子运动极其复杂，因而能级也很复杂。
CO₂分子为线性对称分子，两个氧原子分别在碳原子的两侧，所表示的是原子的平衡位置。
分子里的各原子始终运动着，要绕其平衡位置不停地振动。
根据分子振动理论，CO₂有三种不同的振动方式：①二个氧原子沿分子轴，向相反方向振动，即两个氧在振动中同时达到振动的最大值和平衡值，而此时分子中的碳原子静止不动，因而其振动被叫做对称振动。
②两个氧原子在垂直于分子轴的方向振动，且振动方向相同，而碳原子则向相反的方向垂直于分子轴振动。
由于三个原子的振动是同步的，又称为变形振动。
③三个原子沿对称轴振动，其中碳原子的振动方向与两个氧原子相反，又叫反对称振动能。
在这三种不同的振动方式中，确定了有不同组别的能级。
1.2激发过程CO2激光器中，主要的工作物质由CO₂，氮气，氦气三种气体组成。
其中CO₂是产生激光辐射的气体、氮气及氦气为辅助性气体。
加入其中的氦，可以加速010能级热弛预过程，因此有利于激光能级100及020的抽空。
氮气加入主要在CO₂激光器中起能量传递作用，为CO₂激光上能级粒子数的积累与大功率高效率的激光输出起到强有力的作用。
CO₂分子激光跃迁能级图CO₂激光器的激发条件：放电管中，通常输入几十mA或几百mA的直流电流。
放电时，放电管中的混合气体内的氮分子由于受到电子的撞击而被激发起来。
这时受到激发的氮分子便和CO₂分子发生碰撞，N2分子把自己的能量传递给CO2分子，CO₂分子从低能级跃迁到高能级上形成粒子数反转发出激光。
1.3结构激光管是激光机中最关键的部件。
常用硬质玻璃制成，一般采用层套筒式结构。
最里面一层是放电管，第2层为水冷套管，最外一层为储气管。
二氧化碳激光器放电管直径比He-Ne激光管粗。
放电管的粗细一般来说对输出功率没有影响，主要考虑到光斑大小所引起的衍射效应，应根据管长而定。
管长的粗一点，管短的细一点。
放电管长度与输出功率成正比。
在一定的长度范围内，每米放电管长度输出的功率随总长度而增加。
加水冷套的目的是冷却工作气体，使输出功率稳定。
放电管在两端都与储气管连接，即储气管的一端有一小孔与放电管相通，另一端经过螺旋形回气管与放电管相通，这样就可使气体在放电管中与储气管中循环流动，放电管中的气体随时交换。
光学谐振腔CO2激光器的谐振腔常用平凹腔，反射镜用K8光学玻璃或光学石英，经加工成大曲率半径的凹面镜，镜面上镀有高反射率的金属膜——镀金膜，在波长10.6μm处的反射率达98.8%，且化学性质稳定。
二氧化碳发出的光为红外光。
所以反射镜需要应用透红外光的材料，因为普通光学玻璃对红外光不透。
就要求在全反射镜的中心开一小孔。
再密封上一块能透过10.6μm激光的红外材料，以封闭气体。
这就使谐振腔内激光的一部分从这一小孔输出腔外，形成一束激光。
电源及泵浦封闭式CO2激光器的放电电流较小，采用冷电极，阴极用钼片或镍片做成圆筒状。
30～40mA的工作电流，阴极圆筒的面积500cm2，不致镜片污染，在阴极与镜片之间加一光栏。
泵浦采用连续直流电源激发。
激励CO2激光器直流电源原理，直流电压为把市内的交流电压，用变压器提升，经高压整流及高压滤波获得高压电加在激光管上。
1.4关键技术激光切割机的几项关键技术是光、机、电一体化的综合技术。
在co2激光切割机中激光束的参数、机器与数控系统的性能和精度都直接影响激光切割的效率和质量。
特别是对于切割精度较高或厚度较大的零件,必须掌握和解决以下几项关键技术：焦点位置控制技术、切割穿孔技术、喷嘴设计及气流控制技术。
下就这三种技术分别展开叙述：焦点位置控制技术激光切割的优点之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。
由于能量密度与4/πd2成正比,所以焦点光斑直径尽可能的小,以便产生一窄的切缝；同时焦点光斑直径还和透镜的焦深成正比。
聚焦透镜焦深越小,焦点光斑直径就越小。
但切割有飞溅,透镜离工件太近容易将透镜损坏,因此一般大功率CO2co2激光切割机工业应用中广泛采用5〃~7.5〃(127~190mm)的焦距。
实际焦点光斑直径在0.1~0.4mm之间。
对于高质量的切割,有效焦深还和透镜直径及被切材料有关。
例如用5〃的透镜切碳钢,焦深为焦距的+2%范围内,即5mm左右。
因此控制焦点相对于被切材料表面的位置十分重要。
顾虑到切割质量、切割速度等因素,原则上6mm 的金属材料,焦点在表面上；6mm的碳钢,焦点在表面之上；6mm的不锈钢,焦点在表面之下。
具体尺寸由实验确定。
在工业生产中确定焦点位置的简便方法有三种：打印法：使切割头从上往下运动,在塑料板上进行激光束打印,打印直径最小处为焦点。
斜板法：用和垂直轴成一角度斜放的塑料板使其水平拉动,寻找激光束的最小处为焦点。
蓝色火花法：去掉喷嘴,吹空气,将脉冲激光打在不锈钢板上,使切割头从上往下运动,直至蓝色火花最大处为焦点。
对于飞行光路的切割机,由于光束发散角,切割近端和远端时光程长短不同,聚焦前的光束尺寸有一定差别。
入射光束的直径越大,焦点光斑的直径越小。
为了减少因聚焦前光束尺寸变化带来的焦点光斑尺寸的变化,国内外激光切割系统的制造商提供了一些专用的装置供用户选用：1、平行光管。
这是一种常用的方法,即在CO2激光器的输出端加一平行光管进行扩束处理,扩束后的光束直径变大,发散角变小,使在切割工作范围内近端和远端聚焦前光束尺寸接近一致。
2、在切割头上增加一独立的移动透镜的下轴,它与控制喷嘴到材料表面距离（stand off）的Z轴是两个相互独立的部分。
当机床工作台移动或光轴移动时,光束从近端到远端F 轴也同时移动,使光束聚焦后光斑直径在整个加工区域内保持一致。
如图二所示。
3、控制聚焦镜（一般为金属反射聚焦系统）的水压。
若聚焦前光束尺寸变小而使焦点光斑直径变大时,自动控制水压改变聚焦曲率使焦点光斑直径变小。
4、飞行光路切割机上增加x、y方向的补偿光路系统。
即当切割远端光程增加时使补偿光路缩短；反之当切割近端光程减小时,使补偿光路增加,以保持光程长度一致。
切割穿孔技术任何一种热切割技术,除少数情况可以从板边缘开始外,一般都必须在板上穿一小孔。
早先在激光冲压复合机上是用冲头先冲出一孔,然后再用激光从小孔处开始进行切割。
对于没有冲压装置的co2激光切割机有两种穿孔的基本方法：1、爆破穿孔：(Blast drilling)，材料经连续激光的照射后在中心形成一凹坑,然后由与激光束同轴的氧流很快将熔融材料去除形成一孔。
一般孔的大小与板厚有关,爆破穿孔平均直径为板厚的一半,因此对较厚的板爆破穿孔孔径较大,且不圆,不宜在要求较高的零件上使用（如石油筛缝管）,只能用于废料上。
此外由于穿孔所用的氧气压力与切割时相同,飞溅较大。
2、脉冲穿孔：（Pulse drilling）采用高峰值功率的脉冲激光使少量材料熔化或汽化,常用空气或氮气作为辅助气体,以减少因放热氧化使孔扩展,气体压力较切割时的氧气压力小。
每个脉冲激光只产生小的微粒喷射,逐步深入,因此厚板穿孔时间需要几秒钟。
一旦穿孔完成,立即将辅助气体换成氧气进行切割。
这样穿孔直径较小,其穿孔质量优于爆破穿孔。
为此所使用的激光器不但应具有较高的输出功率；更重要的时光束的时间和空间特性,因此一般横流CO2激光器不能适应激光切割的要求。
此外脉冲穿孔还须要有较可靠的气路控制系统,以实现气体种类、气体压力的切换及穿孔时间的控制。
在采用脉冲穿孔的情况下,为了获得高质量的切口,从工件静止时的脉冲穿孔到工件等速连续切割的过渡技术应以重视。
从理论上讲通常可改变加速段的切割条件：如焦距、喷嘴位置、气体压力等,但实际上由于时间太短改变以上条件的可能性不大。
在工业生产中主要采用改变激光平均功率的办法比较现实,具体方法有以下三种：一、改变脉冲宽度；二、改变脉冲频率；三、同时改变脉冲宽度和频率。
实际结果表明,第（3）种效果最好。
喷嘴设计及气流控制技术激光切割钢材时,氧气和聚焦的激光束是通过喷嘴射到被切材料处,从而形成一个气流束。
对气流的基本要求是进入切口的气流量要大,速度要高,以便足够的氧化使切口材料充分进行放热反应；同时又有足够的动量将熔融材料喷射吹出。
因此除光束的质量及其控制直接影响切割质量外,喷嘴的设计及气流的控制（如喷嘴压力、工件在气流中的位置等）也是十分重要的因素。
激光切割用的喷嘴采用简单的结构,即一锥形孔带端部小圆孔。
通常用实验和误差方法进行设计。
由于喷嘴一般用紫铜制造,体积较小,是易损零件,需经常更换,因此不进行流体力学计算与分析。
在使用时从喷嘴侧面通入一定压力Pn(表压为Pg)的气体,称喷嘴压力,从喷嘴出口喷出,经一定距离到达工件表面,其压力称切割压力Pc,最后气体膨胀到大气压力Pa。
研究工作表明随着Pn的增加,气流流速增加,Pc也不断增加。
可用下列公式计算：V=8.2d2(Pg+1)其中（V-气体流速 L/mind-喷嘴直径 mmPg-喷嘴压力（表压）bar）对于不同的气体有不同的压力阈值,当喷嘴压力超过此值时,气流为正常斜激波,气流速从亚音速向超音速过渡。
此阈值与Pn、Pa比值及气体分子的自由度（n）两因素有关：如氧气、空气的n=5,因此其阈值Pn=1bar×(1.2)3.5=1.89bar。