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光纤激光器与YAG激光器，该怎样选择呢？

2021-01-25

光纤激光器

一、原理：光纤通常是以SiO2为基质质料拉成的玻璃实体纤维，主要普遍应用于光纤通讯，其导光原理就是光的全内反射机理。通俗裸光纤一样平常由中央高折射率玻璃芯、中央为低折射率硅玻璃包层和最外部的增强树脂涂层组成。

光纤可分为单模光纤和多模光纤。单模光纤：中央玻璃芯较细，只能传一种模式的光，其模间色散很小，具有自选模和限模的功效。多模光纤：中央玻璃芯较粗，可传多种模式的光，但其模间色散较大，传输的光不纯。

二、优点：光纤激光用具有体积小、能耗低、寿命长、稳固性高、免维护、多波段、绿色环保等特征，它以优越的光束质量、稳固的性能、超高的光电转换效率，赢得了众多激光业内人士的一定。光纤激光器以其超高的可靠性，卓越的光束质量，低廉的运行本钱，为激光加工行业建设了新的标准。

它增益介质长、耦合效率高、散热好、结构简朴紧凑、使用无邪利便、输出激光光束质量好且输出波长规模宽。

1.高功率光纤激光器都是双包层光纤，泵浦光打到外包层上，能量被吸收，再部分转换为激光，因此包层的质料和结构对光纤激光器的影响很大，现在各国已研制出种种形状的光纤，有圆形的、D形的、矩形的、非稳腔形、梅花形、正方形、平面螺纹形等。

2.无需热电冷却器这种大功率的宽面多模二极管可在很高的温度下事情，只需简朴的风冷，本钱低。

3.很宽的泵浦波长规模

高功率的光纤激光器内的活性包层光纤掺杂了铒/镱稀土元素，有一个宽且又平展的光波吸收区,因此，泵浦二极管不需任何类型的波长稳固装置

4.效率高泵浦光多次横穿过单模光纤纤芯，因此其使用率高。

5.高可靠性　　

接纳杈纤直接熔接耦合举行侧泵，一无需任何光学元件，二可阻止损伤光纤端面，三是容易提高泵源的注入。新颖的蜈蚣式侧泵方法：光纤两侧生许多纤杈与LD尾纤直接熔接，从各个差别点举行单个泵浦，可阻止强激光单点引起的非线性效应和模式恶化。

接纳多个高功率LD单管取代LD集成阵列作泵浦源，一可提高光源的模式，二是易于泵源的散热提高寿命，三有利于维修替换。接纳发光面很宽的LD作为泵源可大大降低LD发光点所遭受的光功率密度提高其寿命，一样平常可达100,000小时。

应用：光纤激光器只消耗相当于1%的灯泵激光器所需电能，同时其效率是半导体泵固体激光器的两倍以上。

更高的效率、更长的使用寿命、更少的维护团结起来使得光纤激光器的拥有者的本钱富有极强的吸引力。光纤激光器在那些要求近红外高光束质量的激光器应用中大有用武之地。他们会对小的聚焦光斑、高的功率密度有特殊的兴趣，如桌面式的生产。一束100W的激光输出光斑可以被聚焦到5um那么小，这相当于亮度是109W/cm2。

纤激光器应用规模很是普遍，包括激光光纤通讯、激光空间远距通讯、工业造船、汽车制造、激光镌刻、激光打标、激光切割、印刷制辊、金属非金属钻孔、切割、焊接、光纤激光器可作为军用激光信标光源；在水师装备中，光纤激光器可用尴尬刁难潜通讯、探测鱼雷、丈量海深、水下传感及�；饪匚淦�。军事国防清静、医疗器械仪器装备、大型基础建设等等。

弱点：价钱较量高，通常仅限制在金属加工领域，而在非金属加工中不太可能有所作为。好比塑料、纸张或布料等质料。这些行业将继续由CO2激光器统治与古板激光切割机相比，光纤切割的优点它既可做平面切割,也可做斜角切割加工,且边沿整齐、平滑,适用于金属板、玻璃等高精度的切割加工。比起通俗二氧化碳激光切割机更节约空间和气体消耗量，光电转化率高，是节能环保的新产品，也是天下上领先手艺产品之一。

光纤激光切割机具有极高的电光转换效率，其电光转换效率达25％，比古板激光切割机的电光转换效率横跨数倍，而综合运行用度却仅为古板激光切割机的15％。同时，光纤激光切割机体积较小，其激光爆发器的占地面积不到1平方米，整体占地面积约50平方米，为古板激光切割机的三分之二。

二、YAG激光器　　

1. 原理：YAG激光器是以钇铝石榴石晶体为基质的一种固体激光器。钇铝石榴石的化学式是Y3Al5O15,简称为YAG。和其他固体激光器一样,YAG激光器基本组成部分是激光事情物质、泵浦源协调振腔。

不过由于晶体中所掺杂的激活离子种类差别,泵浦源及泵浦方法差别,所接纳的谐振腔的结构差别,以及接纳的其他功效性结构器件差别,YAG激光器又可分为多种,例如按输出波形可分为一连波YAG激光器、重频YAG激光器和脉冲激光器等;按事情波长分为1.06μmYAG激光器、倍频YAG激光器、拉曼频移YAG激光器和可调谐YAG激光器等;按掺杂差别可分为Nd:YAG激光器、掺Ho、Tm、Er等的YAG激光器;以晶体的形状差别分为棒形和板条形YAG激光器;凭证输出功率差别,可分为高功率和中小功率YAG激光器等。

固体激光切割机将波长为1064nm的脉冲激光束经由扩束、反射、聚焦后，辐射加热质料外貌，外貌热量通过热传导向内部扩散，由数字化准确控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，瞬间使质料熔融汽化蒸发，从而通过数控系统实现预定轨迹的切割、焊接、打孔。

2. 特点：该机光束质量好、具有高效率、低本钱、稳固、清静、更细密、可靠性高，集切割、焊接、打孔等多功效为一体，是理想的细密高效柔性加工装备。

加工速率快，效率高，经济效益好，直边割缝小，切割面平滑，可获得大的深径比和深宽比热变形极小，可在硬、脆、软等种种质料上举行加工不保存刀具磨损、替换问题，无机械变容易实现自动化，可在特殊条件下实现加工泵浦效率高,可达20%左右随着效率的提高,激光介质的热负荷下降,因此大大改善光束质量寿命长,可靠性高、体积小,重量轻,适于小型化应用。

3. 应用：适用于金属质料的激光切割、焊接、打孔：如碳钢、不锈钢、合金钢、铝及合金、铜及合金、钛及合金、镍钼合金等质料。普遍应用于航空、航天、武器、舰船、石化、医疗、仪表、微电子、汽车等行业。不但使加工质量获得提高,并且提高了事情效率;除此之外,YAG激光器还可以为科学研究提供一种准确而快捷的研究手段。

4. 相比于其他的激光器

1）YAG激光器能以脉冲和一连两种方法事情，其脉冲输出可通过调Q和锁模手艺获得短脉冲及超短脉冲，从而使其加工规模比CO2激光更大

2）它输出的波长为1.06um，恰恰比CO2激光波长10.06um小一个数目级，因而使其与金属的巧合效率高、加工性能优异

3）YAG激光器结构紧凑、重量轻、使用轻盈可靠、维修要求较低。

4)YAG激光器能与光纤耦合，借助时间支解和功率支解多路系统能利便地将一束激光传输给多个工位或远程距离工位，便于激光加工实现柔性化。

以是，在激光器的选择上，要思量到州参数，以及自身的现实需要，只有这样，才华让激光器施展出它的最大效能

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