光纖激光器的應(yīng)用_光纖激光器的工作物質(zhì)

光纖激光器的應(yīng)用

1、標(biāo)刻應(yīng)用

脈沖光纖激光器以其優(yōu)良的光束質(zhì)量，可靠性，最長的免維護(hù)時(shí)間，最高的整體電光轉(zhuǎn)換效率，脈沖重復(fù)頻率，最小的體積，無須水冷的最簡單、最靈活的使用方式，最低的運(yùn)行費(fèi)用使其成為在高速、高精度激光標(biāo)刻方面的唯一選擇。

一套光纖激光打標(biāo)系統(tǒng)可以由一個(gè)或兩個(gè)功率為25W的光纖激光器，一個(gè)或兩個(gè)用來導(dǎo)光到工件上的掃描頭以及一臺(tái)控制掃描頭的工業(yè)電腦組成。這種設(shè)計(jì)比用一個(gè)50W激光器分束到兩個(gè)掃描頭上的方式高出達(dá)4倍以上的效率。該系統(tǒng)最大打標(biāo)范圍是175mm*295mm，光斑大小是35um，在全標(biāo)刻范圍內(nèi)絕對(duì)定位精度是+/-100um。100um工作距離時(shí)的聚焦光斑可小到15um。

2、材料處理的應(yīng)用

光纖激光器的材料處理是基于材料吸收激光能量的部位被加熱的熱處理過程。1um左右波長的激光光能很容易被金屬、塑料及陶瓷材料吸收。

3、材料彎曲的應(yīng)用

光纖激光成型或折曲是一種用于改變金屬板或硬陶瓷曲率的技術(shù)。集中加熱和快速自冷切導(dǎo)致在激光加熱區(qū)域的可塑性變形，永久性改變目標(biāo)工件的曲率。研究發(fā)現(xiàn)用激光處理的微彎曲遠(yuǎn)比其他方式具有更高的精密度，同時(shí)，這在微電子制造是一個(gè)很理想的方法。

4、激光切割的應(yīng)用

隨著光纖激光器的功率不斷攀升，光纖激光器在工業(yè)切割方面得以被規(guī)模化應(yīng)用。比如：用快速斬波的連續(xù)光纖激光器微切割不銹鋼動(dòng)脈管。由于它的高光束質(zhì)量，光纖激光器可以獲得非常小的聚焦直徑和由此帶來的小切縫寬度正在刷新醫(yī)療器件工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。

光纖激光器的工作物質(zhì)

大功率光纖激光器的工作物質(zhì)——雙包層特種光纖。它主要有以下物質(zhì)組成：

1、單模纖芯由摻鐿離子等元素的石英材料構(gòu)成，作為激光振蕩通道;而內(nèi)包層則由橫向尺寸和數(shù)值孔徑比纖芯大的多、折射率比纖芯小的純石英材料構(gòu)成。

2、整個(gè)雙包層光纖采用D型等結(jié)構(gòu)，旋光效應(yīng)小，吸收充分，光光轉(zhuǎn)換80%以上。

3、光纖兩側(cè)生出無數(shù)杈纖，每分衩可與帶尾纖的LD無縫耦合形成分點(diǎn)泵浦。

4、光纖采用比普通玻璃性能更好的石英材料制成，同時(shí)摻雜耐高輻射離子。

5、Yb3+沒有激發(fā)態(tài)吸收，可高濃度摻雜，同時(shí)光纖可達(dá)幾百米。

6、Yb3+的吸收譜比Nd3+要寬10倍，對(duì)LD光源模式十分寬松，幾乎不受波長溫漂的影響，可大大轉(zhuǎn)換效率。

7、Yb3+能級(jí)為簡單的二能級(jí)，亞穩(wěn)態(tài)壽命是Nd3+的三倍，小功率泵源就可在激發(fā)態(tài)積累貯存大量的能量。

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