光纖激光器是指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質(zhì)的激光器,光纖激光器可在光纖放大器的基礎(chǔ)上開發(fā)出來:在泵浦光的作用下光纖內(nèi)極易形成高功率密度,造成激光工作物質(zhì)的激光能級“粒子數(shù)反轉(zhuǎn)”,當(dāng)適當(dāng)加入正反饋回路(構(gòu)成諧振腔)便可形成激光振蕩輸出。
光纖激光器應(yīng)用范圍非常廣泛,包括激光光纖通訊、激光空間遠(yuǎn)距通訊、工業(yè)造船、汽車制造、激光雕刻激光打標(biāo)激光切割、印刷制輥、金屬非金屬鉆孔/切割/焊接(銅焊、淬水、包層以及深度焊接)、軍事國防安全、醫(yī)療器械儀器設(shè)備、大型基礎(chǔ)建設(shè)等等。
光纖激光器的優(yōu)勢
光纖激光器作為第三代激光技術(shù)的代表,具有以下優(yōu)勢:
?。?)玻璃光纖制造成本低、技術(shù)成熟及其光纖的可饒性所帶來的小型化、集約化優(yōu)勢;
?。?)玻璃光纖對入射泵浦光不需要像晶體那樣的嚴(yán)格的相位匹配,這是由于玻璃基質(zhì)Stark 分裂引起的非均勻展寬造成吸收帶較寬的緣故;
?。?)玻璃材料具有極低的體積面積比,散熱快、損耗低,所以上轉(zhuǎn)換效率較高,激光閾值低;
?。?)輸出激光波長多:這是因?yàn)橄⊥岭x子能級非常豐富及其稀土離子種類之多;
?。?)可調(diào)諧性:由于稀土離子能級寬和玻璃光纖的熒光譜較寬。
?。?)由于光纖激光器的諧振腔內(nèi)無光學(xué)鏡片,具有免調(diào)節(jié)、免維護(hù)、高穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn),這是傳統(tǒng)激光器無法比擬的。
(7)光纖導(dǎo)出,使得激光器能輕易勝任各種多維任意空間加工應(yīng)用,使機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得非常簡單。
(8)勝任惡劣的工作環(huán)境,對灰塵、震蕩、沖擊、濕度、溫度具有很高的容忍度。
?。?)不需熱電制冷和水冷,只需簡單的風(fēng)冷。
(10)高的電光效率:綜合電光效率高達(dá)20%以上,大幅度節(jié)約工作時(shí)的耗電,節(jié)約運(yùn)行成本。
?。?1)高功率,目前商用化的光纖激光器是六千瓦。
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