2025MTM金屬世界博覽會·上海 MTM EXPO 2025
2025-01-09 【機(jī)床商務(wù)網(wǎng)】導(dǎo)讀:選擇在光纖中摻稀土離子構(gòu)成光纖激光器,部分原因就是稀土離子的吸收范圍正好與半導(dǎo)體激光器的輻射范圍重合,因而能方便地采用成本低廉的、工藝較為成熟的半導(dǎo)體激光器作為泵浦光源。
在光纖纖芯中摻入稀土離子,泵浦光通過光纖時,纖芯中的稀土離子吸收泵浦光,躍遷到激光上能級,產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)后的粒子在自發(fā)輻射光子或者特別注入的光子誘導(dǎo)下以受激輻射躍遷到激光下能級,同時發(fā)射出與誘導(dǎo)光子相同的光子,這樣的過程雪崩般發(fā)生,于是發(fā)射出激光。這就是光纖激光器的基本原理。
光纖激光器的基本結(jié)構(gòu)由增益介質(zhì)、諧振腔與泵浦源組成。增益介質(zhì)為摻有稀土離子的光纖芯,摻雜光纖放置在兩個反射率經(jīng)過選擇的腔鏡之間,泵浦光從光纖激光切割機(jī)激光器的左邊腔鏡耦合進(jìn)入光纖,經(jīng)準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)和濾波器得到輸出激光。
從理論上來說,只有泵浦源和增益光纖是構(gòu)成光纖激光器的必須組件,而諧振腔并非必不可缺的組件。諧振腔的選模和增加增益介質(zhì)長度的作用在光纖激光器中是可以不用的,因長光纖本身可以非常長,從而獲得很高的單程增益,而光纖的波導(dǎo)效應(yīng)又可以起到選模的作用。但實際應(yīng)用中人們一般希望使用較短光纖,所以多數(shù)情況下采用諧振腔,以引入反饋。
光纖激光切割機(jī)由于它可以通過光纖傳輸,柔性化程度提高,故障點少,維護(hù)方便,速度奇快,所以在切割4mm以內(nèi)薄板時光纖切割機(jī)有著很大的優(yōu)勢,但是受固體激光波長的影響它在切割厚板時質(zhì)量較差。
光纖激光器激光切割機(jī)的波長為1.06um,不易被非金屬吸收,故不能切割非金屬材料。光纖激光的光電轉(zhuǎn)化率高達(dá)25%以上,在電費(fèi)消耗、配套冷卻系統(tǒng)等方面光纖激光的優(yōu)勢相當(dāng)明顯。根據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn),激光危害等級分4級,光纖激光由于波長短對人體由于是眼睛的傷害大,屬于危害大的一級,出于安全考慮,光纖激光加工需要全封閉的環(huán)境。光纖激光切割機(jī)作為一種新興的激光技術(shù),普及程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如CO2激光切割機(jī)。