未來(lái)光纖激光器的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:
?。?)光纖激光器本身性能的:如何輸出功率和轉(zhuǎn)換效率,優(yōu)化光束質(zhì)量,縮短增益光纖長(zhǎng)度,系統(tǒng)穩(wěn)定性并使其更加小巧緊湊是未來(lái)光纖激光器領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。
(2)新型光纖激光器的研制:在時(shí)域方面,具有更小占空比的短脈沖鎖模光纖激光器一直是激光領(lǐng)域研究的熱點(diǎn),高功率飛秒量級(jí)脈沖光纖激光器一直是人們長(zhǎng)期追求的目標(biāo)。在頻域方面,寬帶輸出并可調(diào)諧的光纖激光器將成為研究熱點(diǎn)。
光纖激光器的研究從上個(gè)世紀(jì)80年代末就已經(jīng)開(kāi)始,由于其能夠產(chǎn)生短脈沖,有著十分廣闊的應(yīng)用前景,所以世界各國(guó)對(duì)光纖激光器研究表現(xiàn)出了大的熱情。與其他類型激光器相比,光纖激光器具有性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉,轉(zhuǎn)換效率高等突出優(yōu)點(diǎn)。
國(guó)內(nèi)在這一領(lǐng)域的研究開(kāi)展的也比較早,不論是理論上還是實(shí)驗(yàn)上,都取得了不少研究成果。不過(guò),與國(guó)外相比,還存在較大的差距。是針對(duì)光纖激光器的研究相對(duì)較少,實(shí)用化方面所做的工作也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,效果也不是很理想。因此,很有要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)被動(dòng)鎖模光纖激光器的研究。
光纖激光器顯著的優(yōu)勢(shì)是具有高的泵浦效率。一般情況下泵浦轉(zhuǎn)換效率為70%-75%,比工業(yè)用二級(jí)管泵浦的固體激光器(DPSSL)高得多。如此高的轉(zhuǎn)換效率降低了激光器系統(tǒng)制冷和功率需要,能夠比傳統(tǒng)固體激光器的結(jié)構(gòu)更為緊湊,加之全光纖結(jié)構(gòu)可提供堅(jiān)固和高的封裝設(shè)計(jì)。而且,光纖激光器可顯著增強(qiáng)輸出的光束質(zhì)量。
另一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)在于:光纖激光器技術(shù)可大大延長(zhǎng)器件壽命(與目前的DPSSL相比),該優(yōu)勢(shì)已使近幾年關(guān)注光纖激光器的工業(yè)激光器公司不斷投人,因?yàn)閺膽?yīng)用層面上講長(zhǎng)期性工作重要。光纖激光器還具有其他優(yōu)勢(shì):由于光纖激光器的激光介質(zhì)本身就是導(dǎo)波介質(zhì),禍合效率高;光纖激光器可方便地與目前的光纖傳輸系統(tǒng)連接;纖芯可做得很細(xì),能實(shí)現(xiàn)高功率密度;光纖的散熱性能好,因此光纖激光器具有很高的轉(zhuǎn)換效率以及很低的閡值;光纖激光器的輸出波長(zhǎng)涵蓋范圍廣,從nm,可滿足各方面的應(yīng)用需求,在工商業(yè)、通信、軍事、等方面都有很好的應(yīng)用前景。
主要特點(diǎn)
光纖激光器分為兩大類產(chǎn)品:連續(xù)光纖激光器和脈沖光纖激光器。
按照功率大小有:連續(xù)5W、10W、20W至400W、1000W以上;脈沖10W、15W、20W、25W、30W至50W.
光纖激光打標(biāo)機(jī)為當(dāng)今國(guó)際上激光標(biāo)記設(shè)備,具有光束質(zhì)量好,體積小、速度快
光纖激光打標(biāo)機(jī)
工作壽命長(zhǎng)、安裝靈活方便以及免維護(hù)等特點(diǎn)。廣泛用于是集成電路芯片、電腦配件、工業(yè)軸承、鐘表、電子及通訊產(chǎn)品、航天航空器件、各種汽車件、家電、五金工具、模具、電線電纜、食品包裝、飾以及事等眾多領(lǐng)域圖形和文字的標(biāo)記,以及大批量生產(chǎn)線作業(yè)。光纖激光器,國(guó)際新型,結(jié)構(gòu),體積小巧(約410*200*270mm3),耗電量小,無(wú)高電壓無(wú)需龐大的水冷系統(tǒng)(需約300W),光束質(zhì)量高,接近理想光束,U接口輸出控制,光學(xué)掃描振鏡,激光重復(fù)頻率高,無(wú)畸變。
光纖激光器的優(yōu)勢(shì)決定光纖激光打標(biāo)機(jī)未來(lái)主導(dǎo):
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(shì):
?。?)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(lái)的小型化、集約化優(yōu)勢(shì);
?。?)玻璃光纖對(duì)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(zhǎng)多:這是因?yàn)橄⊥岭x子能級(jí)豐富及其稀土離子種類之多;
(5)可調(diào)諧性:由于稀土離子能級(jí)寬和玻璃光纖的熒光譜較寬。
(6)由于光纖激光器的諧振腔內(nèi)無(wú)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)激光器擬的。
?。?)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)變得簡(jiǎn)單。
?。?)勝任惡劣的工作環(huán)境,對(duì)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,簡(jiǎn)單的風(fēng)冷。
?。?0)高的電光效率:綜合電光效率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。