CN111247403B - 用于确定在激光加工系统中激光射束的焦点位置的装置和方法、具有该装置的激光加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于确定在激光加工系统(100)中的激光射束(10)的焦点位置(F)的装置(200)。装置(200)包括光学元件(210)、地点分辨传感器(230)和分析处理单元(240)，该光学元件设置用于反射激光射束(10)的一部分以耦出激光射束(10)的第一子射束(12)，第一子射束(12)能够被转向到该地点分辨传感器上，该分析处理单元设置用于，基于入射到地点分辨传感器(230)上的第一子射束(12)的实际直径、激光射束功率和校准数据来确定激光射束(10)的焦点位置(F)。

Description

用于确定在激光加工系统中激光射束的焦点位置的装置和方法、具有该装置的激光加工系统

技术领域

本发明涉及一种用于确定在激光加工系统中或者在诸如切割头或者焊接头的激光加工头中激光射束的焦点位置的装置、一种具有这种装置的激光加工系统和一种用于确定在激光加工系统中激光射束的焦点位置的方法。本发明尤其涉及加工激光射束的焦点位置的实时确定和校正。

背景技术

在借助激光来进行材料加工的装置中，例如在例如用于激光焊接或者激光切割的激光加工头中，从激光源或者激光传导纤维的端部射出的激光射束借助于射束引导光具和聚焦光具被聚焦或者集束到待加工的工件上。标准地，使用带有准直器光具和聚焦光具的激光加工头，其中，激光通过光导纤维来供应。

在激光加工材料时的一个问题是所谓的“热透镜”，所述热透镜能够归因于用于激光射束引导和聚焦的光学元件由于尤其是在多千瓦范围中的激光功率而变热和光学玻璃的折射率的温度依赖性。热透镜在激光加工材料时导致焦点沿射束传播方向移动，该焦点移动会负面地影响加工质量。

在激光材料加工过程期间主要出现两种导致光学元件变热的机制。对此的原因一方面是激光功率的提高，另一方面是光学元件的污染。此外，光学元件可能经历机械变形，该机械变形导致燃烧强度的改变。机械变形能够例如由光学元件的托座的热膨胀引起。

为了确保高质量的激光加工，必须检测相应的焦点位置并且补偿焦点位置移动，即提供快速且准确的焦点位置调控。

热透镜不仅导致焦点移动，而且导致射束质量的恶化，并且例如能够引起像差。这导致总射束焦散的变化、例如焦点直径的变化。因此，通过与参考值简单比较来求得焦点位置是不精确的。这尤其不能构成焦点位置的实时测量和调控。

DE102007 053 632 B4描述了一种用于在线射束分析的方法，其特征在于，在垂直于主射束的光学元件的反射表面上，焦点被引导到加工区中的射束的限定百分比被同轴地反射回来，并且，该反射回来的这部分射束通过分束器与主射束分开，使得反射回来的这部分射束在加工过程期间可用于射束分析并且分析反射回来的这部分射束的射束特性。

发明内容

本发明的任务是提供一种用于确定在激光加工系统中激光射束的焦点位置的装置、一种具有该装置的激光加工系统和一种用于确定在激光加工系统中激光射束的焦点位置的方法，所述装置、激光加工系统和方法能够可靠地确定激光射束的当前焦点位置。本发明的任务尤其是在激光加工过程期间实时地确定和调节激光射束的焦点位置。

通过独立权利要求的主题来解决该任务。在从属权利要求中说明本发明的有利方案。

根据本发明的实施方式，提供了一种用于确定在激光加工系统中激光射束的焦点位置的装置。该装置包括光学元件、地点分辨传感器和分析处理单元，该光学元件设置用于反射激光射束的一部分，以耦出激光射束的第一子射束，第一子射束能够被转向到所述地点分辨传感器上，所述分析处理单元设置用于基于入射到地点分辨传感器上的第一子射束的实际直径、激光射束功率和与激光射束功率相关的校准数据来确定激光射束的焦点位置。所述光学元件布置在激光射束的光路中。

根据本发明的其他实施例，提供了一种用于确定在激光加工系统中激光射束的焦点位置的装置。该装置包括光学元件、地点分辨传感器和分析处理单元，所述光学元件设置用于反射激光射束的一部分，以耦出激光射束的第一子射束，所述地点分辨传感器用于检测第一子射束的强度分布，所述分析处理单元设置用于基于检测到的强度分布来求得第一子射束的实际直径，并且，基于该实际直径、激光射束功率和校准数据确定激光射束的实际焦点位置。所述装置能够设置用于实时地进行焦点位置控制。

本发明的优选的、可选的实施方式和特定方面将由从属权利要求、附图和说明书中得出。

根据本发明，借助于背向反射的所测量出的直径、瞬时激光功率和与功率相关的用于直径的校准数据实时地计算出焦点位置。能够基于此调节焦点位置，以便焦点位置例如相应于期望焦点位置。地点分辨传感器的数据此外能够允许其他诊断。例如，如果光具被显著污染，则功率分布受到影响，其中，在此可能能够在地点分辨传感器上识别出热斑。另一种可能性是通过比较用于特定激光功率的(期望)功率分布或者说射束直径来识别光学部件的错误安装(例如，错误拧上的透镜)

所述光学元件优选是透射光学元件。透射光学元件能够设置用于透射激光射束的第一部分并且反射激光射束的至少一个第二部分。激光射束的例如由所述元件的面所反射的第二部分能够形成第一子射束。因此，激光射束的一部分——该部分能够是加工激光射束——从激光射束中被耦出，并且被用于确定激光射束的焦点位置。

根据实施方式，光学元件具有第一面和与第一表面对置的第二面，其中，第一面设置用于反射激光射束的第一子射束，并且，第二面设置用于反射激光射束的第二子射束，并且其中，所述装置设置成，使得仅第一子射束转向到地点分辨传感器上。换言之，能仅将光学元件的单个背向反射转向到地点分辨传感器上，或者说，能够仅使用唯一的直径用于确定当前焦点位置。

能够以各种方式来消除第二子射束。为此，光学元件的至少一个面能够具有用于增强或者减少反射的涂层。在另一示例中，光学元件能够具有足够的厚度，使得光学元件的两个面的反射能够以可靠的方式在空间上被分离，以便只有一个背向反射入射到地点分辨传感器上。然而，本发明不局限于此，而是也能够使用其他方式来分离两个背向反射，例如分束器。

在一些实施方式中，所述光学元件布置成关于激光加工系统的光轴倾斜。例如，所述光学元件能够布置成关于光轴倾斜约45°或者更小，以便第一子射束或者说背向反射能够从激光射束的光路离开且转向至地点分辨传感器。例如，第一子射束能够是光学元件的最后的面或者说后面(即射束输出侧的侧面或者说背离地点分辨传感器的侧面)的背向反射，并且，能够借助于倾斜而指向到地点分辨传感器上。

根据一些实施方式，所述装置包括功率传感器，该功率传感器设置用于测量或者确定激光射束的激光射束功率。功率传感器能够测量或者确定瞬时的或者说当前的激光射束功率(也称为“激光功率”)。替代地，所述装置能够包括数据接口，通过该数据接口能够接收关于当前激光射束功率的数据。在这种情况下，激光加工系统能够包括功率传感器，该功率传感器能够通过数据接口与所述装置通信，以便将关于当前激光射束功率的数据提供给分析处理单元。

典型地，分析处理单元进一步设置用于基于当前激光射束功率、期望焦点位置和校准数据来确定第一子射束的期望直径，所述校准数据能够是根据激光功率测量出的射束直径。换言之，能够确定子射束的直径需为多大。能够通过与实际直径比较和/或通过将期望焦点位置与实际焦点位置比较来进行焦点位置的调控。例如，能够如此进行调控，使得实际直径基本上相应于期望直径，从而实际焦点位置基本上相应于期望焦点位置。

根据实施方式，所述光学元件能够布置在激光射束的焦点区域中。尤其地，所述光学元件能够布置在聚焦光具和焦点位置(或者激光射束的加工区域，如工件)之间。

优选地，所述光学元件是保护玻璃。所述保护玻璃能够在射束输出侧布置在激光加工系统、如激光加工头上。保护玻璃能够存在用于保护在激光加工系统内的(光学)元件并且尤其是聚焦光具免于污染，所述污染例如能够由飞溅或者烟导致。

根据实施方式，所述装置能够具有用于将第一子射束成像到地点分辨传感器上的光具和/或用于第一子射束的至少一个光学过滤器和/或用于第一子射束的偏转装置。光学过滤器能够光学过滤背向反射，使得对于探测合适的或者说最佳的波长或者波长范围到达地点分辨传感器。由此，例如能够减少在传感器信号中的背景或者噪声。光学过滤器也能够设置用于对用于地点分辨传感器的信号强度进行适配。所述偏转装置能够例如借助于一个或多个反射镜或者一个或多个分束器将背向反射偏转，以便使背向反射转向到地点分辨传感器上。

根据本发明的另一方面，提供了一种激光加工系统。该激光加工系统包括用于提供激光射束的激光装置、用于将激光射束聚焦到工件上的聚焦光具和前述用于确定在激光加工系统中激光射束的焦点位置的装置。所述激光加工系统能够是激光切割头或者激光焊接头。

优选地，所述激光加工系统包括用于准直由激光装置提供的激光射束的准直器光具。尤其地，用于确定焦点位置的装置的光学元件能够布置在聚焦光具的聚焦区域中，即在聚焦光具之后的光路中。换言之，所述装置的光学元件能够在射束输出侧布置在聚焦光具之后。

根据本发明的实施方式，提供了一种用于确定在激光加工系统中激光射束的焦点位置的方法。该方法包括：将光学元件的背向反射耦出，该光学元件布置在激光射束的光路中；确定背向反射的直径；以及基于背向反射的实际直径、激光射束功率和校准数据来确定激光射束的焦点位置。

根据本发明的其他实施方式，提供了一种用于确定在激光加工系统中激光射束的焦点位置的方法。该方法包括：将光学元件的背向反射或者说子射束耦出，该光学元件布置在激光射束的光路中；检测背向反射的地点分辨的强度分布；基于检测到的强度分布确定背向反射的实际直径；以及基于背向反射的实际直径、激光射束功率和校准数据来确定激光射束的实际焦点位置。

优选地，该方法包括基于期望焦点位置、激光射束功率和校准数据来确定激光射束的背向反射的期望直径。期望直径的确定能够进一步包括对校准数据进行的外推或者内插。能够通过将实际直径与期望直径比较来调节焦点位置。例如，能够通过相应的机构来适配焦点位置，以便测量出的直径(即实际焦点位置)相应于期望直径(即期望焦点位置)。

所述方法能够包括并且实施根据本文描述的实施方式的、用于确定在激光加工系统中激光射束的焦点位置的装置以及激光加工系统的特征和特性。

附图说明

在附图中示出并且在下面更详细地描述本发明的实施例。附图示出：

图1根据本发明的实施方式的、具有用于确定在激光加工系统中激光射束的焦点位置的装置的激光加工系统；

图2根据本发明的实施方式的、用于确定在激光加工系统中激光射束的焦点位置的装置的细节以及激光加工系统的准直器光具和聚焦光具；以及

图3校准数据，所述校准数据根据本发明的实施方式用于确定当前焦点位置和校正焦点位置。

具体实施方式

在下文中，除非另有说明，否则相同的附图标记用于相同的和相同作用的元件。

图1示出了根据本发明的实施方式的激光加工系统100。图2示出了用于确定焦点位置F的装置200的细节以及激光加工系统100的准直器光具和聚焦光具115、120。

激光加工系统100能够包括诸如切割头或者焊接头的加工头101或者能够是这样的加工头101。图1示例性地示出激光加工系统100或者说激光射束10的光路的笔直结构。然而，自然也能够使用成角度的结构，例如具有90°的角度。为了清楚起见，激光射束10在图1中仅简示，并且其光路未完全示出。

激光加工系统100包括用于提供激光射束10(也称为“加工射束”或者“加工激光射束”)的激光装置110。激光装置110能够包括光导纤维或者能够是光导纤维，激光射束10通过该光导纤维被提供到加工头101中。激光加工系统100能够具有准直器光具115，例如准直透镜或者具有多个透镜的变焦系统，以用于准直激光射束10。激光射束10能够从激光装置110经由可选的光学装置140传播到准直器光具115，该可选的光学装置能够是在准直器光具前面的保护玻璃、透镜或者光圈或者其组合。

典型地，激光加工系统100包括聚焦光具120，例如用于将激光射束10聚焦到工件1上的聚焦透镜。准直器光具115和聚焦光具120能够集成到加工头101中。例如，加工头101能够包括准直器模块，该准直器模块集成到加工头101中或者安装到加工头101上。

根据实施方式，激光加工系统100或其部件、例如加工头101能够沿加工方向20运动。加工方向20能够是激光加工系统10、例如加工头101关于工件1的焊接方向和/或运动方向。尤其地，加工方向20能够是水平方向。加工方向20也能够称为“进给方向”。

激光加工系统100或者说激光加工头101包括根据本发明的实施方式的用于确定激光射束10的焦点位置的装置200。在图1和图2中所示的装置200包括至少一个光学元件210、地点分辨传感器230和分析处理单元240，该光学元件设置用于反射激光射束10的一部分以耦出激光射束10的第一子射束12，第一子射束12能够被转向到该地点分辨传感器上，所述分析处理单元设置用于基于入射到地点分辨传感器230上的第一子射束12的实际直径、激光射束功率和/或校准数据来确定激光射束10的焦点位置F。替代地，光学装置200能够包括多个光学元件，所述光学元件分别耦出激光射束的至少一个子射束。

光学元件210布置在激光射束10的光路中并且从激光射束10中耦出激光射束10的一部分，该部分形成第一子射束12。光学元件210能够布置成与光轴或者说激光射束传播方向成角度，例如不等于90°的角度或大约45°的角度。能够设置保护玻璃等作为光学元件210。根据本发明，测量第一子射束12的当前直径，并且借助于当前激光射束功率和校准数据来确定当前焦点位置。因此，能够实时(online)确定和校正激光射束的焦点位置。尤其地，能够提供一种用于激光加工材料的系统，该系统以结构紧凑和模块化的方式实时地实现了焦点位置测量并且由此实时地实现了焦点位置的调控。

能够布置地点分辨传感器230，以便第一子射束12基本上垂直地入射到地点分辨传感器230的传感器平面232上。例如，地点分辨传感器230的传感器平面232能够基本上平行于光学元件210地取向。因此，能够避免直径的失真。第一子射束12的横截面能够是基本上圆形或者环形的，但不局限于此。能够针对子射束的任何合适的形状和直径、例如正圆和/或椭圆的形状来确定校准数据。对于非完全正圆或非完全椭圆的形状，例如能够计算并使用平均直径。

作为地点分辨传感器230能够使用任何以下传感器，利用该传感器例如能够求得入射到地点分辨传感器230上的射束、即子射束的直径。例如，能够使用摄像机作为地点分辨传感器230，该摄像机的传感器面例如由CCD传感器形成。传感器230能够设置用于检测入射的子射束12的强度分布。分析处理单元能够由此求得子射束12的当前直径。

激光射束10的焦点位置F能够基本上平行于激光加工系统100的光轴2来定义或者说确定。在图1中，示例性地在工件1的表面上方示出焦点位置F。根据实施方式，激光加工系统100能够包括用于调节焦点位置的机构150。机构150能够基于由装置200求得的焦点位置F来调节焦点位置F。例如，能够如此调节焦点位置F，使得它相应于例如在工件1的区域中、诸如在工件1的表面上或者在工件1内的期望焦点位置。用于调节焦点位置F的机构150例如能够包括执行机构，该执行机构为了进行焦点位置调控而移动射束引导光具的至少一个光学元件，例如准直器光具115和/或聚焦光具120。

装置200的光学元件210能够布置在聚焦光具120的聚焦区域中，即在激光射束10的跟随聚焦光具120或者说在聚焦光具120下游的光路中。光学元件210尤其能够布置在聚焦光具120和焦点位置F之间。典型地，光学元件210布置在聚焦光具120和射束喷嘴130之间，以便保护加工头101的内部并且尤其是保护聚焦光具120免于污染。

在一些实施方式中，光学元件210是透射光学元件。所述透射光学元件能够设置用于透射激光射束10的第一部分并且反射激光射束10的至少一个第二部分。激光射束10的第一部分能够被引导到工件1上，以进行材料加工。激光射束的第二部分能够从光路中被耦出并且用于确定激光射束10的焦点位置F。换言之，激光射束10的子射束或者背向反射是激光射束10的耦出部分或者也被称为“主射束”的射束部分。

典型地，光学元件210由玻璃制成，并且尤其能够是保护玻璃。保护玻璃能够在射束输出侧布置在射束喷嘴130上。保护玻璃能够存在用于保护在激光加工系统内的(光学)元件并且尤其是聚焦光具120免于污染，所述污染述例如能够由飞溅物或者烟导致。

光学元件210具有第一面212和与第一面212对置的第二面214。这些面能够是平坦面。典型地，第一面212和第二面214基本上彼此平行。第一子射束12能够由第一面212或者第二面214反射。第一子射束12尤其能够由光学元件210的第一面212反射。第一面212能够是面向射束输出侧的面，即能够面向焦点位置F。换言之，光学元件210的第一面212能够是背离地点分辨传感器230的面(例如光学元件210的后面)。

根据实施方式，第一面212设置用于反射第一子射束12，第二面设置用于反射激光射束的第二子射束(未示出)。能够设置装置200，使得仅第一子射束12被转向到地点分辨传感器230上。换言之，只有单个背向反射能够被转向到地点分辨传感器230上，或者说，能够仅使用唯一的直径用于确定焦点位置。

能够以各种方式来消除第二子射束。在一个示例中，光学元件210能够具有足够的厚度，使得光学元件210的两个面的反射能够以可靠的方式在空间上被分离，以便只有一个背向反射入射到地点分辨传感器上。替代地或附加地，第一和/或第二面212、214还能够具有涂层，该涂层增强或者说削弱反射特性。然而，本发明不局限于此，并且能够使用其他方式来分离两个背向反射，例如分束器或者过滤器。

在一些实施方式中，光学元件210布置成关于激光加工系统100的光轴2倾斜。例如，光学元件210能够关于光轴2倾斜约45°或者更小，以便第一子射束12或者说背向反射能够从激光射束10的光路离开且朝向地点分辨传感器230地被转向。然而，本发明不局限于此，并且光学元件210能够基本上垂直于激光加工系统100的光轴2取向。第一面212和第二面214尤其能够基本上垂直于光轴2地取向。在这种情况下，第一子射束12能够经由诸如分束器的合适的偏转装置被转向至地点分辨传感器230。

根据一些实施方式，装置200包括用于检测当前激光射束功率的器件。装置200或激光加工系统100或者说激光加工头能够例如包括功率传感器220，该功率传感器设置用于测量或者确定激光射束10的激光射束功率。功率传感器220能够测量或者确定出瞬时的或者说当前的激光射束功率。替代地，装置200能够包括数据接口，激光装置110或者激光加工系统100或者说激光加工头的控制器能够通过该数据接口接收关于当前激光射束功率的数据。

典型地，分析处理单元240还设置用于，基于当前激光射束功率、期望焦点位置和校准数据来确定第一子射束12的期望直径，所述校准数据能够是根据激光功率测量出的射束直径。换言之，在加工过程期间能够确定对于给定的激光射束功率和焦点位置而言子射束的直径需为多大。此外，分析处理单元240能够设置用于，通过使用校准数据和检测到的或者求得的当前或者说瞬时数据实时地确定当前焦点位置。这些瞬时数据能够包括瞬时射束直径和瞬时功率数据，所述瞬时射束直径基于地点分辨传感器的数据来求得，所述瞬时功率数据由功率传感器220检测或者通过接口来提供。能够通过将期望直径与实际直径比较或通过将期望焦点位置与实际焦点位置比较进行焦点位置的调控。例如，能够如此进行该调控，使得实际直径基本上相应于期望直径，从而实际焦点位置基本上相应于期望焦点位置。在激光加工过程期间能够至少部分或者完全地执行这些操作。

在一些实施方式中，装置200能够具有用于将背向反射、例如第一子射束12成像到地点分辨传感器230上的光具。在其他实施方式中，装置200可选地包括至少一个用于背向反射、例如第一子射束12的光学过滤器。光学过滤器能够光学过滤背向反射，使得对于探测合适的或者说最佳的波长到达地点分辨传感器230。由此，例如能够减少在传感器信号中的背景或者噪声。光学过滤器也能够包括用于适配用于能够是光学传感器的地点分辨传感器230的信号强度的过滤器。

图3示出了根据本发明的实施方式能够用于确定当前焦点位置的校准数据。尤其示出了在1kW(实线)和6kW(虚线)时的校准数据以及针对1kW<L<6kW的功率L所计算的期望直径(点状线)，所述期望直径例如通过内插来确定。替代地，也能够使用用于内插或者外推的其他算法。图3示出了与准直器光具的电压值相关的射束直径。也可能的是，与焦点位置相关的图示，所述焦点位置能够与准直器电压相关联。可以清楚地看到，激光功率对期望直径的影响，这例如是基于射束品质的恶化。

根据本发明，能够基于背向反射或者说子射束12的实际直径、实际激光射束功率和校准数据来确定激光射束的实际焦点位置。尤其地，针对给定的激光功率，直径的测量出的实际值相应于实际焦点位置(或者说准直透镜的相应电压值)。

在一些实施方式中，能够基于期望焦点位置、激光射束功率和校准数据来计算激光射束的背向反射的期望直径。参考图3，针对给定的激光功率基于期望焦点位置(或者说准直透镜的相应电压值)得出背向反射的期望直径。通过将测量出的实际直径(或实际焦点位置)与期望直径(或期望焦点位置)比较能够确定焦点位置的偏差。焦点位置能够例如借助于准直器光具的移动来改变，使得实际直径相应于期望直径，从而实际焦点位置相应于期望焦点位置。该方案即使在光具污染的情况下也仍是稳健的并且仍然实现了实时的精确的焦点位置控制。

校准数据能够针对大量激光功率测量或者说提供。对校准数据能够进行内插或者外推运算，以便获得用于其他激光功率的校准数据。

根据本发明，能够借助于测量出的、背向反射的直径，瞬时激光功率，和用于直径的、与功率相关的校准数据来实时地计算焦点位置。能够基于此调节焦点位置，以便焦点位置例如相应于期望焦点位置。此外，地点分辨传感器的数据能够实现其他诊断。例如，如果光具被显著污染，则功率分布受到影响，其中，在此，可能能够在地点分辨传感器上识别到热斑。另一种可能性是通过比较针对特定激光功率的(期望)功率分布或射束直径来识别光学部件的错误安装(例如，错误拧上的透镜)。

Claims (17)

1.一种用于确定在激光加工系统（100）中激光射束（10）的焦点位置（F）的装置（200），包括：- 光学元件（210），该光学元件设置用于反射所述激光射束（10）的一部分，以耦出所述激光射束（10）的第一子射束（12）；- 地点分辨传感器（230），该地点分辨传感器用于检测所述第一子射束（12）的强度分布；和- 分析处理单元（240），该分析处理单元设置用于基于检测到的强度分布来求得所述第一子射束（12）的实际直径并且基于所述实际直径、激光射束功率和校准数据确定所述激光射束（10）的实际焦点位置（F），其中，所述校准数据包括针对不同的激光射束功率测量出的射束直径。

2.根据权利要求1所述的装置（200），其中，所述光学元件（210）是透射光学元件和/或保护玻璃。

3.根据前述权利要求中任一项所述的装置（200），其中，所述光学元件（210）布置成关于所述激光加工系统（100）的光轴（2）倾斜。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述光学元件（210）布置成关于所述激光加工系统（100）的光轴（2）倾斜45°或者更小。

5.根据权利要求1或2所述的装置（200），进一步包括功率传感器（220），该功率传感器设置用于测量或者确定所述激光射束（10）的激光射束功率。

6.根据权利要求1或2所述的装置（200），进一步包括数据接口，该数据接口用于接收关于所述激光射束（10）的激光射束功率的数据。

7.根据权利要求1或2所述的装置（200），其中，所述分析处理单元（240）进一步设置用于基于激光射束功率、期望焦点位置和所述校准数据来确定所述第一子射束（12）的期望直径。

8. 一种激光加工系统（100），包括：- 用于提供激光射束（10）的激光装置（110）；- 用于将所述激光射束（10）聚焦到工件（1）上的聚焦光具（120）；和- 根据前述权利要求中任一项所述的装置（200）。

9.根据权利要求8所述的激光加工系统（100），其中，分析处理单元（240）设置用于将第一子射束（12）的实际直径与期望直径比较，并且，所述激光加工系统（100）为了焦点位置控制而设置用于基于所述比较通过调节所述激光加工系统（100）的至少一个光学元件来调节焦点位置。

10.根据权利要求9所述的激光加工系统（100），其中，所述装置（200）的所述光学元件（210）在所述激光加工系统的光路中布置在所述聚焦光具（120）下游。

11.根据权利要求9或者10所述的激光加工系统（100），其中，所述激光加工系统（100）包括激光切割头或者激光焊接头（101）。

12.根据权利要求9或者10所述的激光加工系统（100），其中，所述激光加工系统是激光切割头或者激光焊接头（101）。

13.根据权利要求9所述的激光加工系统（100），其中，所述至少一个光学元件是聚焦光具（120）。

14.一种用于确定在激光加工系统（100）中激光射束（10）的焦点位置（F）的方法，包括：- 将光学元件（120）的背向反射（12）耦出，所述光学元件布置在所述激光射束（10）的光路中；- 检测所述背向反射（12）的地点分辨的强度分布；- 从检测到的强度分布中确定所述背向反射（12）的实际直径；以及- 基于所述背向反射（12）的实际直径、激光射束功率和校准数据来确定所述激光射束（10）的实际焦点位置（F），其中，所述校准数据包括针对不同的激光射束功率测量出的射束直径。

15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：- 基于期望焦点位置、激光射束功率和所述校准数据来确定所述激光射束（10）的背向反射的期望直径。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，确定实际焦点位置和/或确定期望直径进一步包括对所述校准数据进行的外推或者内插。

17. 根据权利要求15或者16所述的方法，进一步包括：- 将所述实际直径与所述期望直径比较；以及- 基于所述比较来调节焦点位置。

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