[分享]光纤激光器 [复制链接]

光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来，在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度，造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”，加入正反馈回路（构成谐振腔）便可形成激光振荡输出。 s^/<6kwO  
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光纤激光器种类（按光纤材料不同） ;)^eDJ<  
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1.晶体光纤激光器：工作物质是激光晶体光纤，主要有红宝石单晶光纤激光器和nd3+：YAG单晶光纤激光器等。 HqW|  
2.非线性光学型光纤激光器：主要有受激喇曼散射光纤激光器和受激布里渊散射光纤激光器。, >qJRpO  
3.稀土类掺杂光纤激光器：光纤的基质材料是玻璃，向光纤中掺杂稀土类元素离子使之激活，而制成光纤激光器。, iB Ld*B|#K  
4.塑料光纤激光器：向塑料光纤芯部或包层内掺入激光染料而制成光纤激光器。 4MVa[0Y  
光纤激光器优势：玻璃光纤制造带来的小型化、集约化优势；玻璃光纤对入射泵浦光不需要像晶体严格的相位匹配；玻璃材料散热快、损耗低，所以转换效率较高，激光阈值低；输出激光波长多；可调谐性；激光器的谐振腔内无光学镜片；光纤导出；胜任恶劣的工作环境；不需热电制冷和水冷，只需简单的风冷；电光效率高达20%以上；输出功率高。 u3 mTsq!  
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光纤激光器应用 =H_|007C  
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1.标刻应用 nj*B-M\p  
脉冲光纤激光器以其优良的光束质量，可靠性，最长的免维护时间，最高的整体电光转换效率，脉冲重复频率，最小的体积，无须水冷的最简单、最灵活的使用方式，最低的运行费用使其成为在高速、高精度激光标刻方面的唯一选择。一套光纤激光打标系统可以由一个或两个功率为25W的光纤激光器，一个或两个用来导光到工件上的扫描头以及一台控制扫描头的工业电脑组成。这种设计比用一个50W激光器分束到两个扫描头上的方式高出达4倍以上的效率。 ^X%{]b K  
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2.材料处理应用 =OIxG}*  
光纤激光器的材料处理是基于材料吸收激光能量的部位被加热的热处理过程。1um左右波长的激光光能很容易被金属、塑料及陶瓷材料吸收。 Z2Bl
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3.材料弯曲应用 -WIT0F4o;  
光纤激光成型或折曲是一种用于改变金属板或硬陶瓷曲率的技术。集中加热和快速自冷切导致在激光加热区域的可塑性变形，永久性改变目标工件的曲率。研究发现用激光处理的微弯曲远比其他方式具有更高的精密度，同时，这在微电子制造是一个很理想的方法。 [@OXvdTV  
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4.激光切割应用 LI[ w?6B  
随着光纤激光器的功率不断攀升，光纤激光器在工业切割方面得以规模化的应用，如用快速斩波的连续光纤激光器微切割不锈钢动脉管。由于高光束质量，光纤激光器可以获得非常小的聚焦直径，由此带来的小切缝宽度正在刷新医疗器件工业的标准。 Kc=&jCn  
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光纤激光器在激光加工领域的应用举例如下：软焊和烧结：50-500W；聚合物和复合材料切割：200W-1KW；去激活：300W-1KW；快速印刷和打印：20W-1KW；金属淬火和涂敷：2-20KW；玻璃和硅切割：500W-2KW。此外，随着紫外光纤光栅写入和包层泵浦技术的发展，输出波段在紫光、蓝光、绿光、红光及近红外光的波长上转换光纤激光器已可以作为实用的全固化光源而广泛应用于数据存储，彩色显示，医学荧光诊断。远红外波长输出的光纤激光器由于其结构灵巧紧凑，能量和波长可调谐等优点，也在激光医疗和生物工程等领域得到应用。 7E$ e1=  
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光纤激光器作为第三代激光技术的代表，具有其它激光器无可比拟的技术优越性。但是，在短期内，光纤激光器将主要聚焦在高端用途上。随着光纤激光器的普及，成本的降低以及产能的提高，最终将可能会替代掉全球大部分高功率CO2激光器和绝大部分YAG激光器。

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