[发明专利]一种大功率激光切割光学系统焦点轴向位置的计算方法

权利要求书

1.一种大功率激光切割光学系统焦点轴向位置的计算方法，其特征在于，主要分为两个步骤：

第一步，采用多物理场耦合软件仿真大功率激光辐照所述切割光学系统中各面形点坐标，具体步骤如下：

步骤1-1、设置光-热-力等物理场，设定多物理场耦合工作状态为稳态；

步骤1-2、建立所述切割光学系统的三维几何模型，设定所述切割光学系统的物理参数和材料参数；

步骤1-3、加载辐照激光光源A，并设置激光光源A参数；

步骤1-4、设置所述切割光学系统中各光学镜片初始条件和边界条件；

步骤1-5、建立光-热-应力场等多物理场间耦合关系；

步骤1-6、对所述切割光学系统的三维几何模型进行自由四面体网格剖分；

步骤1-7、进行光-热-应力场等多物理场耦合计算；

步骤1-8、输出激光功率P辐照下所述切割光学系统各面形上点的坐标数据；

第二步、采用光学设计软件计算所述切割光学系统在激光功率P辐照下的焦点轴向位置，具体步骤如下：

步骤2-1、建立激光光源B；所述的激光光源B与激光光源A具有相同的波长、光场分布函数、光束发散角、输出光斑直径，以及与所述切割光学系统间的轴向间隔L；

步骤2-2、将步骤1-8获得的所述切割光学系统各面形点的坐标数据导入至光学设计软件的非序列模块中；

步骤2-3、光路追迹计算获得激光功率P辐照下所述切割光学系统的焦点轴向位置。

2.如权利要求1所述的一种大功率激光切割光学系统焦点轴向位置的计算方法，其特征在于，利用多物理场耦合软件获得激光功率P辐照下所述切割光学系统中各面形点的坐标数据。

3.如权利要求1所述的一种大功率激光切割光学系统焦点轴向位置的计算方法，其特征在于，将多物理场耦合软件计算获得的所述切割光学系统中各面形点的坐标数据导入至光学设计软件的非序列模块中进行光路计算。