在工業(yè)標識與精密加工領域，從手機殼上的精致Logo，到刀具上永不磨損的序列號，再到木制品上的精美圖案，背后都是激光在“執(zhí)筆作畫”，但是如果要將靜態(tài)的激光束轉化為能在工件表面“書寫”復雜圖形的動態(tài)工具，要完成這一項流暢，離不開光學振鏡系統(tǒng)的應用，今天我們就來介紹一下關于光學振鏡在實現(xiàn)這一功能的核心執(zhí)行機構以及它是怎么完成這一流程的！

（激光打標機-圖源網(wǎng)絡，侵刪） 

一、激光打標與激光雕刻的共同特征與核心需求

激光打標一般以表層變色、輕微氧化/發(fā)泡為主，材料去除量極少為主，而激光雕刻有明顯材料汽化去除，形成凹凸紋理，在加工深度和物理機制上盡管兩者存在差異，但它們對光學振鏡系統(tǒng)的核心需求基本高度一致：

1.高速矢量掃描能力：均需按照預設的矢量圖形路徑（如線條、輪廓、填充區(qū)域）高速移動光斑，而非簡單的點對點跳躍。

2.高定位精度與重復精度：確保字符、條形碼、復雜圖案的邊緣清晰、位置準確，多次加工一致性高。

3.精細光斑控制：最終作用于材料的光斑直徑（通常為微米級）直接決定標記的線寬和精細度。

4.動態(tài)聚焦保持：在平面乃至一定曲率的表面上掃描時，需保持激光焦點始終落在加工面上，以保證整個加工區(qū)域內能量密度恒定。

這些共同特征，決定了振鏡系統(tǒng)在兩者光路中的不可替代。

“振鏡掃描式”激光打標機工作原理示意圖

二、結合光路系統(tǒng)分析振鏡的核心作用

一套典型的激光打標/雕刻系統(tǒng)光路主要覆蓋：

光器（產生光源）→ 擴束鏡（把光束修整平行）→ 振鏡掃描頭（內含X、Y兩片反射鏡，核心動作單元）→ 場鏡（也叫F-θ透鏡，聚焦和校正鏡頭）→ 工件表面。

（聚焦透鏡）

在這里，振鏡掃描頭是連接靜止光路和動態(tài)加工的關鍵樞紐，它的工作方式分為：

1. 雙鏡共舞，矢量合成你可以把振鏡想象成兩個高速、高精度的“舵機”，分別控制著兩面小鏡子（X鏡和Y鏡）。電腦把需要刻畫的圖形坐標，轉換成電信號發(fā)給它們。兩片鏡子根據(jù)指令同步偏轉，激光束經(jīng)過它們的連續(xù)反射，出射角度就被精確控制了。這兩片鏡子角度的矢量疊加，最終決定了激光焦點在工件上那個“點”的精確位置。

2. 與場鏡的“黃金搭檔”

光有振鏡改變角度還不夠，還需要場鏡（F-θ透鏡） 這位好搭檔。振鏡負責改變激光入射到場鏡的角度，而場鏡的核心作用，就是把這個角度變化，線性地、成比例地轉換成加工平面上的距離變化，同時校正光學畸變。這樣，才能保證在整個加工幅面內，光斑大小一致、圖形不變形。它們倆的組合，是實現(xiàn)高速、大范圍、無慣性掃描的“標準答案”。

（YAG場鏡）

3. 復雜圖形的“繪制大師”

得益于振鏡近乎無慣性的高速響應能力，激光束可以瞬間從圖形的一個點“跳”到另一個點。無論是沿著輪廓線進行“矢量描邊”，還是為了填充實心區(qū)域進行高速的“光柵掃描”，效率都遠超移動工件或激光頭的傳統(tǒng)方式。這對于刻寫分散的序列號或復雜的浮雕圖案來說，是效率的質變。

（激光振鏡）

三、選型側重點：打標與雕刻的細微差別

雖然核心要求類似，但在實際選配振鏡時，針對打標和雕刻的不同特點，側重點會有些許不同：

（圖源深圳富泰宏精密，侵刪）

總結一下：

激光打標，好比用一支筆飛快地簽名，筆的起筆落筆速度、出墨穩(wěn)定性是關鍵。

激光雕刻，好比用刻刀精心雕琢一件作品，刀尖的鋒利度、運刀的平穩(wěn)力道、以及長時間雕刻時的手感穩(wěn)定更為重要。

所以說，光學振鏡遠不止是兩片會轉的鏡子。它是將無形的激光能量，轉化為受控加工工具的“控手”。在激光打標與雕刻的世界里，正是這套系統(tǒng)賦予了激光以速度和靈巧，讓靜態(tài)的光，得以繪出動態(tài)的精度之美。隨著技術和算法的進步，這支“控手”也必將更加迅捷、穩(wěn)定和智能，在從微電子到重型機械的廣闊制造領域，繼續(xù)刻寫下屬于精密制造的印記。