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光纤激光器的寿命_光纤激光器结构

姚小熊27 来源:网络整理 作者:网络整理 2019-12-11 09:01 次阅读

光纤激光器的寿命

IPG光纤激光器的寿命基本上在10万小时以上,但在日常操作中要注意保养,避免造成激光器的损坏,影响其使用寿命。外置循环水冷机,对于光纤激光具有良好的散热、冷却功能,对延长光纤激光器使寿命具有-定的作用。

光纤激光器特点

(1)光束质量好。

光纤的波导结构决定了光纤激光器易于获得单横模输出,且受外界因素影响很小,能够实现高亮度的激光输出。

(2)高效率。

光纤激光器通过选择发射波长和掺杂稀土元素吸收特性相匹配的半导体激光器为泵浦源,可以实现很高的光一光转化效率。对于掺镱的高功率光纤激光器,一般选择915纳米或975纳米的半导体激光器,荧光寿命较长,能够有效储存能量以实现高功率运作。商业化光纤激光器的总体电光效率高达25%,有利于降低成本,节能环保。

(3)散热特性好。

光纤激光器是采用细长的掺杂稀土元素光纤作为激光增益介质的,其表面积和体积比非常大。约为固体块状激光器的1000倍,在散热能力方面具有天然优势。中低功率情况下无需对光纤进行特殊冷却,高功率情况下采用水冷散热,也可以有效避免固体激光器中常见的由于热效应引起的光束质量下降及效率下降。

(4)结构紧凑,可靠性高。

由于光纤激光器采用细小而柔软的光纤作为激光增益介质,有利于压缩体积、节约成本。泵浦源也是采用体积小、易于模块化的半导体激光器,商业化产品一般可带尾纤输出,结合光纤布拉格光栅等光纤化的器件,只要将这些器件相互熔接即可实现全光纤化,对环境扰动免疫能力高,具有很高的稳定性,可节省维护时间和费用。

光纤激光器结构

激光信号的产生需具备粒子数反转、存在光反馈和达到激光阈值三个基本条件,因此激光器是由工作物质、泵浦源和谐振腔三部分组成。光纤激光器的基本结构如下,增益光纤为产生光子的增益介质;抽运光的作用是作为外部能量使增益介质达到粒子数反转,也就是泵浦源;光学谐振腔由两个反射镜组成,作用是使光子得到反馈并在工作介质中得到放大。抽运光进入增益光纤后被吸收,进而使增益介质中能级粒子数发生反转,当谐振腔内的增益高于损耗时在两个反射镜之间便会形成激光振荡,产生激光信号输出。

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