大家好！我是不言，这是我的第195篇原创文章。

激光振镜（又称为扫描振镜或Galvanometer Scanner）是激光加工设备中的一个核心光学执行部件。它本质上是一种通过受控电流来驱动镜片进行高速、精密偏转的电机系统，用于控制激光束在加工平面上的扫描路径。

振镜的核心工作原理可分为电子控制和光路偏转两部分，共同实现激光束的快速、精确引导。

一、 电子控制原理（如何驱动镜片运动？）

振镜的驱动原理类似于电流计，因此也被称为“电流计扫描振镜”。

核心驱动：振镜内部的摆动电机（伺服电机） 的转子（即反射镜片）上附有线圈。当控制板卡向线圈输入一个 plusmn;5V或plusmn;10V的直流电压信号时，线圈在磁场中产生电磁力矩。

角度生成：这个电磁力矩与机械扭簧（或其他方式）产生的复位力矩相平衡，使得转子（镜片）偏转一个精确的角度。偏转角度的大小与输入电流的大小成正比。

高速响应：由于镜片非常轻、惯量极小，且负载只有镜片本身，因此系统响应速度极快，加速度极大。文档指出，其运动过程通常被认为没有加减速，可以实现极高的扫描速度（例如 3 m/s，即180,000 mm/min）。

控制链条可以概括为：上位机/工控机(发送加工图形坐标) rarr; 振镜控制板卡(将数字坐标转换为模拟电压信号) rarr; 振镜摆动电机(将电压信号转换为镜片偏转角)。

二、 光路偏转原理（激光束如何被引导？）

光路系统是振镜实现其功能的物理路径，典型结构如下图所示：

振镜中光路传输原理图

激光入射：从激光器射出的激光，首先经过 扩束镜被调整为均匀的平行光。

两级偏转：平行光先后投射到 X轴振镜和 Y轴振镜的反射镜片上。

X振镜负责控制激光在X轴方向的偏转（角度omega;x）。Y振镜负责控制激光在Y轴方向的偏转（角度omega;y）。通过同步控制两个镜片的偏转角度，即可决定激光束最终落在加工平面上的二维坐标（x, y）。

聚焦成像：经过两次反射的激光，最后进入 F-theta; 平场镜（场镜）。这是一种特殊设计的透镜，其作用是：

聚焦：将激光束聚焦到工件表面，形成高能量密度的加工光斑。

矫正畸变：校正因光程差造成的枕形或桶形失真，确保激光在整个扫描平面内的焦点始终保持在同一平面上，从而保证加工精度。

三、 总结：核心特点与优势

综合以上原理，激光振镜系统的主要特点是：

非接触、高速度：通过镜片偏转引导光束，无机械惯性延迟，扫描速度远超传统机械轴。

高精度与柔性：可编程控制，能快速完成任意复杂平面轨迹（如直线、圆形、O形等）的扫描，适用于飞行切割/焊接等高动态场景。

集成度高：通常与视觉定位、温度补偿等技术结合，形成智能加工单元。

在锂离子电池制造的激光工艺中，振镜正是实现高节拍、高精度加工的关键执行机构。

以上内容均为本人日常工作，交流，阅读文献所得，由于本人能力有限，文中阐述观点难免会有疏漏，欢迎业内同仁积极交流，共同进步！

参考资料（锂电解码资料库可下载）：

锂电池极耳激光切割系统研究与实现，罗伟森

激光振镜系统参数在锂电池极耳切割中应用研究，吴刘斌

-End-

原文标题 : 一文看懂激光振镜：锂电池激光加工的核心是如何工作的？

大家好！我是不言，这是我的第195篇原创文章。

激光振镜（又称为扫描振镜或Galvanometer Scanner）是激光加工设备中的一个核心光学执行部件。它本质上是一种通过受控电流来驱动镜片进行高速、精密偏转的电机系统，用于控制激光束在加工平面上的扫描路径。

振镜的核心工作原理可分为电子控制和光路偏转两部分，共同实现激光束的快速、精确引导。

一、 电子控制原理（如何驱动镜片运动？）

振镜的驱动原理类似于电流计，因此也被称为“电流计扫描振镜”。

核心驱动：振镜内部的摆动电机（伺服电机） 的转子（即反射镜片）上附有线圈。当控制板卡向线圈输入一个 plusmn;5V或plusmn;10V的直流电压信号时，线圈在磁场中产生电磁力矩。

角度生成：这个电磁力矩与机械扭簧（或其他方式）产生的复位力矩相平衡，使得转子（镜片）偏转一个精确的角度。偏转角度的大小与输入电流的大小成正比。

高速响应：由于镜片非常轻、惯量极小，且负载只有镜片本身，因此系统响应速度极快，加速度极大。文档指出，其运动过程通常被认为没有加减速，可以实现极高的扫描速度（例如 3 m/s，即180,000 mm/min）。

控制链条可以概括为：上位机/工控机(发送加工图形坐标) rarr; 振镜控制板卡(将数字坐标转换为模拟电压信号) rarr; 振镜摆动电机(将电压信号转换为镜片偏转角)。

二、 光路偏转原理（激光束如何被引导？）

光路系统是振镜实现其功能的物理路径，典型结构如下图所示：

振镜中光路传输原理图

激光入射：从激光器射出的激光，首先经过 扩束镜被调整为均匀的平行光。

两级偏转：平行光先后投射到 X轴振镜和 Y轴振镜的反射镜片上。

X振镜负责控制激光在X轴方向的偏转（角度omega;x）。Y振镜负责控制激光在Y轴方向的偏转（角度omega;y）。通过同步控制两个镜片的偏转角度，即可决定激光束最终落在加工平面上的二维坐标（x, y）。

聚焦成像：经过两次反射的激光，最后进入 F-theta; 平场镜（场镜）。这是一种特殊设计的透镜，其作用是：

聚焦：将激光束聚焦到工件表面，形成高能量密度的加工光斑。

矫正畸变：校正因光程差造成的枕形或桶形失真，确保激光在整个扫描平面内的焦点始终保持在同一平面上，从而保证加工精度。

三、 总结：核心特点与优势

综合以上原理，激光振镜系统的主要特点是：

非接触、高速度：通过镜片偏转引导光束，无机械惯性延迟，扫描速度远超传统机械轴。

高精度与柔性：可编程控制，能快速完成任意复杂平面轨迹（如直线、圆形、O形等）的扫描，适用于飞行切割/焊接等高动态场景。

集成度高：通常与视觉定位、温度补偿等技术结合，形成智能加工单元。

在锂离子电池制造的激光工艺中，振镜正是实现高节拍、高精度加工的关键执行机构。

以上内容均为本人日常工作，交流，阅读文献所得，由于本人能力有限，文中阐述观点难免会有疏漏，欢迎业内同仁积极交流，共同进步！

参考资料（锂电解码资料库可下载）：

锂电池极耳激光切割系统研究与实现，罗伟森

激光振镜系统参数在锂电池极耳切割中应用研究，吴刘斌

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原文标题 : 一文看懂激光振镜：锂电池激光加工的核心是如何工作的？