激光切割过程是将激光束聚焦到一个具有足够功率密度足以进行切割的小光斑上，该光斑通常带有透镜（有时带有凹面镜）。

透镜由焦距定义，焦距是从透镜到聚焦点的距离。影响激光切割效率的关键因素是聚焦光斑直径（d）和焦点深度（L）。

焦点深度是指能够达到满意切割效果的有效距离。它可以定义为聚焦点面积不超过50%的距离。

激光焦斑直径和聚焦深度取决于透镜上的原始激光束直径和透镜的焦距。对于恒定的原始激光束直径，聚焦透镜焦距的减小导致焦斑直径和焦距的减小。对于焦距恒定的透镜，增大原始光束直径也会减小光斑直径和焦距深度。

因此，为了比较不同光束直径的激光器，我们使用了一个称为焦点f数的因子，即焦距f除以入射的原始光束直径D。

切割要求如下：

a）高功率密度，聚焦光斑尺寸小。

b）加工较厚材料的长聚焦深度，对聚焦位置变化有合理的公差。

由于这两项要求相互冲突，必须作出妥协。唯一的另一个考虑因素是焦距越短，镜头离工件越近，因此更容易被切割过程中的飞溅损坏。

事实上，可以为每种材料厚度优化焦距，但这将涉及从一个工作切换到另一个工作时的额外设置时间，这必须与增加的速度相平衡。除非某项工作有特殊要求，否则避免更换镜头，使用的切割速度也就会相应降低。

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