簡述光纖激光器的原理及發展
發布人:新特光電 時間:2020-01-16 關注:

高功率光纖激光技術是近年來光電子技術領域,特別是激光技術領域炙手可熱的研究方向之一,已在工業制造、醫療、能源勘探、軍事國防等領域獲得了廣泛應用。從整個高功率激光行業的發展趨勢來看,光纖激光融合了光纖的波導特性和半導體的抽運特性,具有光束質量好、效率高、散熱性好、結構緊湊、柔軟性操作等突出優點,代表了高功率、高亮度激光的發展方向。

光纖激光器原理

利用摻雜稀土元素的光纖研制成的光纖放大器給光波技術領域帶來了革命性的變化。由于任何光放大器都可通過恰當的反饋機制形成激光器,因此光纖激光器可在光纖放大器的基礎上開發。目前開發研制的光纖激光器主要采用摻稀土元素的光纖作為增益介質。由于光纖激光器中光纖纖芯很細,在泵浦光的作用下光纖內極易形成高功率密度,造成激光工作物質的激光能級“粒子數反轉”。因此,當適當加入正反饋回路(構成諧振腔)便可形成激光振蕩。另外由于光纖基質具有很寬的熒光譜,因此,光纖激光器一般都可做成可調諧的,非常適合于WDM系統應用。

和半導體激光器相比,光纖激光器的優越性主要體現在:光纖激光器是波導式結構,可容強泵浦,具有高增益、轉換效率高、閾值低、輸出光束質量好、線寬窄、結構簡單、可靠性高等特性,易于實現和光纖的耦合。

光纖激光器與二氧化碳激光器相比

近幾年,光纖激光切割技術在行業中開始大量運用,在2014年,光纖激光器超越了CO2激光器成為最大份額的激光源。

光纖激光切割既提供了CO2激光切割可實現的切割速度和質量,而且維護和操作成本顯著降低。

光纖切割技術能效性高,憑借光纖激光完整的固態數字模塊、單一設計,光纖激光切割系統擁有高于CO2激光切割的電光轉換效率。對于CO2切割系統的各個電源單元來說,實際一般利用率約為8%至10%,而光纖激光切割系統電源效率大約在25%至30%間。

光纖激光具有短波長的特性,從而提高切割材料對光束的吸收性,并且能夠切割如黃銅和銅以及非導電性材料。更加集中的光束產生較小的焦點和較深的焦深,這樣光纖激光可以快速切割較薄材料以及更加有效地切割中等厚度材料。

CO2氣體激光系統需要定期維護,反射鏡需要維護和校準,諧振腔需要定期維護;而光纖激光切割解決方案幾乎不需要任何維護。和CO2切割系統相比,光纖切割解決方案更加緊湊,并且對生態環境的影響小,所以需要更少冷卻,而且能源消耗明顯降低。


(光纖激光器)

新特光電代理的高功率單模連續激光器設計緊湊,光纖傳輸,衍射極限光束質量,最高輸出功率可達500W,脈沖激光器設計緊湊,光纖傳輸,衍射極限光束質量,最高輸出功率可達100W。

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