光纤激光器的应用_光纤激光器的工作物质

光纤激光器的应用

1、标刻应用

脉冲光纤激光器以其优良的光束质量，可靠性，最长的免维护时间，最高的整体电光转换效率，脉冲重复频率，最小的体积，无须水冷的最简单、最灵活的使用方式，最低的运行费用使其成为在高速、高精度激光标刻方面的唯一选择。

一套光纤激光打标系统可以由一个或两个功率为25W的光纤激光器，一个或两个用来导光到工件上的扫描头以及一台控制扫描头的工业电脑组成。这种设计比用一个50W激光器分束到两个扫描头上的方式高出达4倍以上的效率。该系统最大打标范围是175mm*295mm，光斑大小是35um，在全标刻范围内绝对定位精度是+/-100um。100um工作距离时的聚焦光斑可小到15um。

2、材料处理的应用

光纤激光器的材料处理是基于材料吸收激光能量的部位被加热的热处理过程。1um左右波长的激光光能很容易被金属、塑料及陶瓷材料吸收。

3、材料弯曲的应用

光纤激光成型或折曲是一种用于改变金属板或硬陶瓷曲率的技术。集中加热和快速自冷切导致在激光加热区域的可塑性变形，永久性改变目标工件的曲率。研究发现用激光处理的微弯曲远比其他方式具有更高的精密度，同时，这在微电子制造是一个很理想的方法。

4、激光切割的应用

随着光纤激光器的功率不断攀升，光纤激光器在工业切割方面得以被规模化应用。比如：用快速斩波的连续光纤激光器微切割不锈钢动脉管。由于它的高光束质量，光纤激光器可以获得非常小的聚焦直径和由此带来的小切缝宽度正在刷新医疗器件工业的标准。

光纤激光器的工作物质

大功率光纤激光器的工作物质——双包层特种光纤。它主要有以下物质组成：

1、单模纤芯由掺镱离子等元素的石英材料构成，作为激光振荡通道;而内包层则由横向尺寸和数值孔径比纤芯大的多、折射率比纤芯小的纯石英材料构成。

2、整个双包层光纤采用D型等结构，旋光效应小，吸收充分，光光转换80%以上。

3、光纤两侧生出无数杈纤，每分衩可与带尾纤的LD无缝耦合形成分点泵浦。

4、光纤采用比普通玻璃性能更好的石英材料制成，同时掺杂耐高辐射离子。

5、Yb3+没有激发态吸收，可高浓度掺杂，同时光纤可达几百米。

6、Yb3+的吸收谱比Nd3+要宽10倍，对LD光源模式十分宽松，几乎不受波长温漂的影响，可大大转换效率。

7、Yb3+能级为简单的二能级，亚稳态寿命是Nd3+的三倍，小功率泵源就可在激发态积累贮存大量的能量。

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