光纖激光器具有無(wú)與倫比的生產(chǎn)率、是精度和成本效益的組合，因此主導(dǎo)了鈑金切割市場(chǎng)。2-6kW范圍的光纖激光器已成為許多制造車間的主力，與傳統(tǒng)切割技術(shù)如二氧化碳（CO2）激光器和等離子體焰炬相比，它能提供更快、更精確的薄金屬切割。然而，許多光纖激光器系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成僅適用于有限厚度范圍內(nèi)的金屬切割，特別是在此情況下，小而緊密聚焦的激光束能為薄規(guī)格的材料提供最快的切割速度，但對(duì)于較厚的板材，這種小光束在處理邊緣質(zhì)量和最大厚度方面存在較大的局限?；蛘?，由于切口較寬、較大光束可以提高厚板的邊緣質(zhì)量，但對(duì)于切割薄板則會(huì)發(fā)生很大的速度損失。

大型制造車間可以購(gòu)買(mǎi)多個(gè)光纖激光工具，其中每種工具專用于切割特定的厚度范圍：用于輕型規(guī)格的小光束系統(tǒng)和用于較厚板材的大光束系統(tǒng)。對(duì)于只倚靠一種工具來(lái)切割所有金屬的較小制造車間來(lái)說(shuō)，如果被限于某個(gè)固定尺寸，那么降低生產(chǎn)率將會(huì)被降低，特別是在面對(duì)不同的作業(yè)組合時(shí)。這些車間通常會(huì)改變切割頭中的聚焦透鏡，以更好地優(yōu)化給定作業(yè)的激光光斑尺寸。當(dāng)激光器不能進(jìn)行切割時(shí)，每次改變透鏡都會(huì)造成生產(chǎn)效率的損失，并且存在污染透鏡和切割頭的風(fēng)險(xiǎn)，這可能導(dǎo)致災(zāi)難性的故障以及較高的維修和停機(jī)成本。

自動(dòng)調(diào)整激光光斑尺寸的能力將大大擴(kuò)展光纖激光器的適用性、生產(chǎn)效率和工藝窗口。大多數(shù)現(xiàn)行方法需要自由空間光學(xué)的機(jī)動(dòng)。例如，變焦切割頭、改變光纖發(fā)射條件的光纖-光纖或自由空間-光纖耦合器、或耦合到獨(dú)立加工光纖的2-4輸出光纖-光纖切換。這樣的自由空間光學(xué)方法會(huì)顯著增加成本和復(fù)雜性，并且會(huì)降低工具的性能和可靠性。它們對(duì)失調(diào)、污染和環(huán)境條件（溫度、振動(dòng)）敏感，造成功率依賴性（熱透鏡）、光損耗并（或）降低切換速度。變焦切割頭在頭部?jī)?nèi)裝有電動(dòng)鏡片，比標(biāo)準(zhǔn)切割頭更大、更重，從而降低了加速性能，并對(duì)龍門(mén)和電機(jī)提出了額外的設(shè)計(jì)要求。使用這些方法的工具設(shè)計(jì)者需要將成本、性能和可靠性方面的負(fù)擔(dān)傳遞給客戶（最終用戶）。

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