激光技术：从生成到应用，实现高精度标记
一、激光的生成与能量调控
激光技术首先源于激光介质的激发，这些介质包括YAG晶体、CO₂气体或光纤等。当这些介质受到外部激发时，它们会产生高能光束。以CO₂激光器为例，它通过放电管的辉光放电激发气体分子，释放激光。光纤激光器则直接通过光纤输出高能量光束。
激光的能量调控是激光技术中的关键环节。通过射频驱动器控制Q-开关，可以将连续的激光转换为脉冲光波，峰值功率可达110kW。这种能量调制方式增强了瞬时能量密度，完全满足各种材料加工的需求。
二、视觉定位与坐标转换：追求高精度
对于高精度机型，图像采集是第一步。采用高分辨率的工业相机，如CCD/CMOS传感器，捕捉工件表面的特征。结合光源系统，优化图像质量，使其更为清晰。
接下来是特征匹配。通过SIFT/SURF等算法，系统将实时图像与预设模板进行对比，准确识别位置和角度的偏差。
为了将识别的位置精确映射到实际加工中，坐标映射是关键。利用仿射变换矩阵，将图像坐标系转换为机械坐标系，确保激光定位精度达到微米级。
三、激光的作用及标记形成
在标记形成的过程中，首先需要通过扩束镜放大光束，然后经过聚焦场或振镜系统，将激光束聚焦到材料表面。材料对激光的反应有两种主要方式：一是通过光能瞬间使表层物质熔融或气化，形成凹陷标记；另一种是通过光化学反应改变材料表面结构，产生颜色或纹理的变化。
振镜系统通过驱动X/Y轴镜片旋转，引导激光束按照预设轨迹运动，轻松实现复杂图形的标刻。
四、设备类型及其特点
面对不同的加工需求，设备类型也存在差异。CO₂激光机适用于非金属材料，通过CO₂气体放电产生特定波长激光。光纤激光机则采用光纤输出，电光转换效率高，适用于金属及部分非金属。而YAG激光机则通过半导体泵浦YAG晶体产生激光，虽然技术逐渐受到光纤技术的替代，但其仍有一定的市场份额。
激光技术以其非接触、永久性标记、高精度、无耗材以及适应复杂曲面的优势，正广泛应用于各个领域。从激光的生成到应用，每一个步骤都是精密而重要的，共同构成了今天我们所见到的激光技术。
