碟片激光器是二極管泵浦固體激光器，在20世紀(jì)90年代初期由Adolf Giesen在斯圖加特大學(xué)首次將其證明。薄碟片中的增益介質(zhì)是晶體，通常是Yb:YAG。Nd:YAG和用于寬波長調(diào)諧的摻鐿增益介質(zhì)。
碟片激光器(Disk Laser)，又稱圓盤激光器，它與傳統(tǒng)的固體激光器的本質(zhì)區(qū)別在于激光工作物質(zhì)的形狀。將傳統(tǒng)的固體激光器的棒狀晶體改為碟片晶體，這一創(chuàng)新理念將固體激光器推向了一個新時代。碟片激光器以其極佳的光束質(zhì)量和轉(zhuǎn)換效率在高端激光焊接系統(tǒng)：鋼鐵、汽車、船舶、航空世紀(jì)城具有廣泛的應(yīng)用，市場潛力巨大。
碟片激光器（Disk Laser）設(shè)計理念的提出，有效地解決了固體激光器的熱效應(yīng)問題，實現(xiàn)了固體激光器高平均功率、高峰值功率、高效率、高光束質(zhì)量的完美結(jié)合。碟片激光器在汽車、船舶、鐵路、航空、能源等領(lǐng)域成為不可替代的新型加工用激光光源，目前全球僅有德國Trumpf公司具有生產(chǎn)高功率碟片激光器的技術(shù)，最高功率達到16千瓦，光束質(zhì)量達到8毫米毫弧度，實現(xiàn)了機械手的激光遠(yuǎn)程焊接和大幅面激光高速切割，為固體激光在高功率激光加工領(lǐng)域開辟了廣闊的應(yīng)用市場。
碟片激光器的優(yōu)勢
1、模塊式結(jié)構(gòu)
碟片激光器采用模塊式結(jié)構(gòu)，各模塊均可現(xiàn)場快速更換。冷卻系統(tǒng)和導(dǎo)光系統(tǒng)與激光源集成在一起，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，安裝調(diào)試快。
2、極好的光束質(zhì)量，并且標(biāo)準(zhǔn)化
通快所有超過2kW的碟片激光器，光束參數(shù)積（BPP）均被標(biāo)準(zhǔn)化8mm/mrad。激光器不隨運行模式的變化而變化，且與通快所有光學(xué)元件兼容。
3、由于碟片激光器內(nèi)的光斑尺寸較大，因此各光學(xué)元件上承受的光功率密度較小。
光學(xué)元件鍍層的損壞閾值通常約為500MW/cm2，石英的損壞閾值為2--3GW/cm2.通快碟片激光器諧振腔內(nèi)的功率密度通常小于0.5MW/cm2，耦合光纖上的功率密度小于30MW/cm2.如此低的功率密度不會造成光學(xué)元件的損壞，也不會產(chǎn)生非線性效應(yīng)，從而確保了運行的可靠性。
4、采用激光功率實時反饋控制系統(tǒng)。
實時反饋控制系統(tǒng)可使到達加T件上的功率保持穩(wěn)定，加工結(jié)果具有極好的可重復(fù)性。碟片激光器預(yù)熱時間幾乎為零，可調(diào)功率范圍1%--100%。由于碟片激光器徹底解決了熱透鏡效應(yīng)的問題因此在整個功率范圍內(nèi)激光功率、光斑大小、光束發(fā)散角都是穩(wěn)定的，光束的波前不發(fā)生畸變。
5、光纖可在激光器繼續(xù)運行的狀態(tài)下即插即用
在某一光纖出故障的情況下，更換該光纖時，只需關(guān)閉該光纖的光路，不必關(guān)機，其它光纖可繼續(xù)輸出激光。光纖更換操作簡單，即插即用，無需任何工具，也無需對準(zhǔn)調(diào)校。街口處具有防塵裝置，嚴(yán)密防止灰塵光纖連接進入光學(xué)元件區(qū)域。
6、安全可靠
加工過程中，即使被加工的材料發(fā)射率很大，以致有激光回射到激光器內(nèi)，對于激光器本身以及加工效果均無影響，也對材料加工、光纖長度無任何限制。激光操作安全性獲德國安全證書。
7、抽運二極管模塊更簡單迅速
安裝在抽運模塊上的二極管陣列也是模塊結(jié)構(gòu)。二極管陣列模塊具有很長的使用壽命，其保修期為3年或2萬小時。無論是有計劃的更換，還是因突發(fā)故障需要立即更換都無需停機。在某一個模塊出故障時，控制系統(tǒng)會報警并自動適當(dāng)提高其它模塊的電流以保持激光輸出功率恒定，用戶還可以繼續(xù)工作十幾甚至幾十個小時。生產(chǎn)現(xiàn)場更換抽運二極管模塊非常簡單，操作人員無需培訓(xùn)。
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