什么是基模TEM00

影响激光焊接质量的原因是什么~

影响激光焊接质量的因素很多．其中一些极易波动，具有相当的不稳定性。如何正确设定和控制这些参数，使其在高速连续的激光焊接过程中控制在合适的范围内，以保证焊接质量首先是焊缝成形的可靠性和稳定性，是关系到激光焊接技术实用化、产业化的重要问题。 以板材对接单面焊双面成形工艺为例，影响激光焊接质量的主要因素分焊接设备，工件状况和工艺参数三方面，如图11所示。
图11 影响激光焊接质量的主要因素 1 焊接设备
对激光器的质量要求最主要的是光束模式和输出功率及其稳定性。光束模式是光束质量的主要指标，光束模式阶数越低，光束聚焦性能越好，光斑越小，相同激光功率下功率密度越高，焊缝深宽越大。一般要求基模（TEM00）或低阶模，否则难以满足高质量激光焊接的要求。虽然目前国产激光器在光束质量和功率输出稳定性方面用于激光焊接还有一定困难。但从国外情况来看，激光器的光束质量和输出功率稳定性已相当高，不会成为激光焊接的问题。
光学系统中影响焊接质量最大的因素是聚焦镜，所用焦距一般在127mm（5in）到200mm（7.9in）之间，焦距小对减小聚焦光束腰斑直径有好处，但过小容易在焊接过程中受污染和飞溅损伤。 2.工件状况
激光焊接要求对工件的边缘进行加工，装配有很高的精度，光斑与焊缝严格对中，而且工件原始装配精度和光斑对中情况在焊接过程中不能因焊接热变形而变化。这是因为激光光斑小，焊缝窄，一般不加填充金属，如装配不严间隙过大，光束能穿过间隙不能熔化母材，或者引起明显的咬边、凹陷，如光斑对缝的偏差稍大就有可能造成未熔合或未焊透。所以，一般板材对接装配间隙和光斑对缝偏差均不应大于0.1mm，错边不应大于0.2mm。当焊缝较长时，焊前的准备难度很大，普通剪床F料一般不能满足要求．必须经过机械加工或用高精度剪床剪切，还必须根据具体工件情况设计合适的精密胎夹具。实际生产中，有时因不能满足这些要求，而无法采用激光焊接技术。 3.焊接参数
（1）对激光焊接模式和焊缝成形稳定件的影响焊接参数中最主要的是激光光斑的功率密度，它对焊接模式和焊缝成形稳定性影响如下：随激光光斑功率密度由小变大依次为稳定热导焊、模式不稳定焊和稳定深熔焊[1][2]，其产生条件和焊缝成形特征如表2所示。 表2 三种激光焊接过程的基本特征
焊接过程 稳定热导焊（HCW） 模式不稳定焊（UMW） 稳定深熔焊（DPW） 产生条件 低功率密度 功率密度介于HCW和DPW之间 高功率密度 焊接模式 热导焊 热导焊和深熔焊随机出现 深熔焊
小孔特点 不形成小孔 小孔间断性地产生和消失 小孔稳定存在
等离子体特点 不产生等离子体 等离子体间断性地产生和消失 稳定的等离子体 焊缝成形特征 熔深和熔宽均很小的近半圆形焊缝 焊缝成形极不狗宝，熔深和熔宽在大小两给跳变 熔深较大的指状焊缝
激光光斑的功率密度，在光束模式和聚焦镜焦距一定的情况下，主要由激光功率和光束焦
点位置决定。激光功率密度与激光功率成正比。而焦点位置的影响则存在一个最佳值；当光束焦点处于工件表面下某一位置（1～2mm范围内，依板厚和参数而异）时，即可获得最理想的焊缝。偏离这个最佳焦点位置，工件表面光斑即变大，引起功率密度变小，到一定范围，就会引起焊接过程形式的变化。
焊接速度对焊接过程形式和稳定件的影响不如激光功率和焦点位置那样显著，只有焊接速度太大时，由于热输入过小而出现无法维持稳定深熔焊过程的情况。
实际焊接时，应根据焊件对熔深的要求选择稳定深熔焊或稳定热导焊，而要绝对避免模式不稳定焊。
（2）在深熔焊范围内，焊接参数对熔深的影响1][3] 在稳定深熔焊范围内，激光功率越高，熔深越大，约为0.7次方的关系；而焊接速变越高，熔深越浅。在一定激光功率和焊接速度条件下焦点处于最佳位置时熔深最大，偏离这个位置，熔深则下降，甚至变为模式不稳定焊接或稳定热导焊。
（3）保护气体的影响 保护气体通常采用氩气或氦气．它们产生等离子体的倾向显著 不同：氦气因其电离电体高，导热快．在同样条件下，比氩气产生等离子体的倾向小，因而可获得更大的熔深。
在一定范围内，随着保护气体流量的增加，抑制等离子体的倾向增大，因而熔深增加，但增至一定范围即趋于平稳。
（4）各参数的可监控性分析在四种焊接参数中，焊接速度和保护气体流量属于容易监控和保持稳定的参数，而激光功率和焦点位置则是焊接过程中可能发生波动而难于监控的参数。
虽然从激光器输出的激光功率稳定性很高且容易监控，但由于有导光和聚焦系统的损耗，到达工件的激光功率会发生变化，而这种损耗与光学工件的质量、使用时间及表面污染情况有关，故不易监测，成为焊接质量的不确定因素。

单模光纤是只能传输一种模式的光纤，单模光纤只能传输基模（最低阶模），不存在模间时延差，具有比多模光纤大得多的宽带，这对于高码速传输是非常重要的。单模光纤的折射率一般呈阶跃型分布，线芯直径一般为8~10um，包层直径为125um。

这个问题问得有些奇怪，但是我明白你想问什么。
这个问题分解为两个小问题，什么是TEM，什么是模(此处显示为00)。
电磁波分为横电波(transversal electric wave, 缩写为TE)，横磁波(transversal magnetic wave，缩写为TM)，和横电磁波(transversal electric magnetic wave，缩写为TEM)。每一种波都有很多很多个模(比如，第一个，第二个，... ，第n个。n为无穷大，可以理解为无穷多个)，其中第一个模为基模。
对于在波导中传播的TE波来说，在由亥姆霍兹方程推导出波数的表达式后，可以得到一个含有两个参数m和n的等式k(m, n)，m和n表示此波的模。TE波的基模为m=1，n=0(默认波导长边为a，宽边为b)，书写形式为TEmn，此处即TE10。
TE波的m、n值不能同时为零，故基模要么是01，要么是10，由于假设波导界面长a宽b，故得出01。当m、n同时取零时，计算出各场量为零。TM波的m、n值不能为零，故基模为11，当m、n其中一个为零时，场量为零。
对于TEM波而言，其不能在空心波导( 无论矩形, 圆形)中传播，而可以在双极型波导中传播，例如同轴电缆。具体的基模m、n值怎么取我记不太清了不敢乱说，但是有了其他两个例子这个应该不难理解。这个理论在随便一本基础的关于电磁场的书里都会有详细的介绍和公式推导。希望回答能有所帮助。

最近也在看关于激光的书，基本上是这么理解的。激光是一种电磁波，在横模和纵模的方向传播。根据横模方向传播的图像分为基模TEM00，和多阶模TEMnn（n为不为零的整数）。基模TEM00的激光可能是因为他发射的激光比较纯吧，我也只是从定义上了解了一点，自己也不是很了解。多交流吧。

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巴塘县15287475357： 多模激光器发出的是一个波长,还是多个波长? - ？
卞昭清咽： 多模激光器的发出波长只有一个,而且波长是不可以改变的.激光模式,是衡量激光质量最重要的指标之一,可分为基模和多模.基模即TEM00模,它在X和Y轴上的指数均为0,是一个理想的圆点,采用TEM00模的激光可以获得最小的光束直径.而多模则是在X和Y轴方向上均为非0指数,其光束质量较差,一般只用与热处理和焊接.激光器发出的波长是由激光器内部产生激光器的物质所决定的,比如说CO2激光器,它的波长是由CO2能级跃迁辐射所决定的,其波长是1064um.而且,激光器的波长在激光器外部是不可以调解.

巴塘县15287475357： 1. 常见的激光横模光斑花样有哪些? - ？
卞昭清咽： 激光光束横截面上光强的分布情况.激光谐振腔两端有反射镜,腔内激光物质也有一定大小的横截面.光在腔内传播相当于不断经过光阑,因此会引起衍射,使振幅和相位的空间分布发生畸变.最后当振幅和相位的空间分布达到稳定状态时,才...

巴塘县15287475357： 有关电磁波基模的问题 - ？
卞昭清咽： 金属腔体里面是不存在TEM波的,所以TEM00=0.这是因为TEM波的电场(以及磁场)需要满足拉普拉斯方程,而因为金属腔为等势体,拉普拉斯方程没有非零解,因此TEM00为0.

巴塘县15287475357： 光纤跳线单模单纤单向导通是怎么回事? - ？
卞昭清咽： 单模就是说只有TEM00模传输,也就是基模状态传输;单纤是说里面光线数量只有一根,不是多根光纤包装在了一起;单向导通是指只能按照规定方向传输,反向相当于阶段,这样的设计可以避免反射光的干扰

巴塘县15287475357： 光学中的模式怎么理解,什么是基模? - ？
卞昭清咽： 模式是光在传播过程中满足相位条件时所对应的光线的参数.比如在光纤里传播,可以有好几种模式都满足相位条件,那么这几种解就是几种允许的模式.基模就是相位方程在m=0时候的解所对应的模式.

巴塘县15287475357： 不同波长,不同材料的激光器用什么模系材料做腔面 - ？
卞昭清咽： 金属材料对激光的反射反射率与金属表面的粗糙度有关,镜面的反射率最高.Au、Cu、Mo的反射率特别高,常可用来作反射镜.但是由于钢铁对红外波长的激光的反射率也很高,给激光加工带来不利的一面,但钢、铁工件的表面经黑化处理以后...

巴塘县15287475357： 激光二极管散热不好会影响发出的激光偏振度吗? - ？
卞昭清咽： 反正首先排除圆偏光啦!看你氦氖激光器的窗口,是斜的吗?不是就不是线偏光 你的氦氖激光器,一般默认为出射的就是TEM模,传播方向上没有电、磁矢量,没什么TE、TM模式.甚至可以大胆的说是TEM00基模工作的激光,高阶模可以忽略,否则说明质量有问题,你们实验室也不会买.你的偏振片,首先跟磁矢量没有关系,其次也区分不出TE光 如果我没猜错,你的He-Ne激光器自身没有偏振原件,那么你360度得到的都是TEM模 或者迂回的说:每个角度都同时是TE也是TM(那就是TEM嘛)