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一、先明确前提：理想激光打标的核心 ——“均匀、集中的聚焦光斑”

• 理想状态下，经过洁净光学元件（反光镜、聚焦镜）的激光是 “平行光束”，其波前（可理解为激光的 “前进面”）是平整、连续的。
• 当平行光束通过聚焦镜时，会被精准汇聚成一个直径极小（通常微米级）的 “高斯光斑”—— 光斑中心能量最高，向边缘逐渐均匀衰减，形成 “平滑的能量梯度”。
• 这种光斑作用于工件时，能精准去除 / 改性材料：边缘处能量刚好达到材料的 “加工阈值”（如金属的汽化阈值、非金属的变色阈值），且能量变化平缓，因此打标边缘光滑、无毛刺。

二、污染物的 3 种核心作用：破坏激光的 “规整性”

1. 散射：让激光从 “平行传播” 变成 “杂乱发散”

• 作用机制：当激光遇到镜片表面的颗粒状污染物（如灰尘、金属粉末）时，会发生 “米氏散射” 或 “瑞利散射”—— 原本平行的激光束被颗粒 “打散”，部分光线偏离原光路，形成 “杂散光”。
• 对光束的影响：理想的 “平整波前” 被破坏，变成 “凹凸不平的波前”；光束不再是 “纯净的平行光”，而是混入了大量方向随机的散射光。

2. 吸收与局部发热：让镜片产生 “微小变形”

• 作用机制：油污、焦糊残渣等污染物会吸收部分激光能量，导致镜片局部温度升高（即使升温幅度很小，也足以让光学玻璃产生 “热形变”）。
• 对光束的影响：镜片的微小形变会改变其表面的曲率，相当于让 “理想的聚焦镜” 变成了 “不规则的曲面镜”，进一步加剧激光的发散和偏移，导致光斑形状扭曲。

3. 不规则反射 / 透射：破坏能量分布的 “均匀性”

• 作用机制：反光镜表面的油污或划痕（污染物长期附着可能导致镀膜损伤）会导致激光 “反射不均”—— 部分区域反射率高，部分区域反射率低；聚焦镜表面的污渍则会导致 “透射不均”，部分光线被阻挡，部分光线被透射。
• 对光束的影响：激光束的能量不再是 “中心强、边缘弱” 的均匀梯度，而是出现 “能量空洞”（被阻挡区域）或 “能量热点”（被散射汇聚的区域）。

三、最终结果：聚焦光斑 “失焦 + 变形”，打标边缘出现异常

1. 光斑 “尺寸变大 + 形状不规则”，导致边缘模糊和 “毛边”

• 理想光斑是 “小圆点”，作用在工件上的 “加工边界” 清晰；而被散射的激光聚焦后，光斑会变成 “不规则的椭圆形、多边形或模糊的弥散斑”，尺寸也会从微米级变大到几十微米甚至更大。
• 当这种不规则光斑扫描工件时，其 “能量边界” 不再清晰 —— 部分区域能量刚好达到加工阈值（形成有效打标），部分区域能量略低于阈值（打标不彻底，形成模糊边缘），还有部分散射光的能量在边缘形成 “过渡区”，最终表现为 “毛边” 或 “锯齿状边缘”。

2. 光斑内 “能量分布不均”，导致 “焦斑” 或局部过烧

• 污染物形成的 “能量热点”（散射光汇聚处），其能量密度会远高于正常光斑中心，当作用于工件时：
  • 对于金属：可能瞬间汽化过多材料，形成 “凹陷式焦斑”；
  • 对于塑料、皮革等非金属：会因局部温度过高导致碳化，形成 “黑色焦斑”；
• 而 “能量空洞” 区域则可能打标不清晰，进一步加剧图案的不均匀性。

举例说明：塑料打标中的焦斑与毛边

1. 残渣会散射部分激光，导致聚焦后的光斑边缘出现 “弥散的光带”；
2. 光带的能量不足以让塑料完全变色，但会使其轻微碳化，形成 “毛边”；
3. 同时，残渣吸收激光后局部发热，导致镜片微小变形，部分激光被额外汇聚，形成 “能量热点”，在打标区域产生 “黑色焦斑”。

    

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