首页 / 新闻资讯 / 行业动态 / 一文读懂光纤激光器发展的前世今生
2021-05-28
早期的光纤激光器效率低、功率低,局限也大,直到出现了可以将泵浦光束传送到包层的更有效方法。IPG Photonics公司创始人兼首席执行官Valentin Gapontsev,在利用多个单发射极二极管激光器将侧边泵浦光束发送到大面积包层领域,享有“先驱”的盛誉。
这是一种可以克服以前发射方法局限性的方法——侧边泵浦光束法有助于释放光纤激光器的真正潜力,开启了高功率光纤激光器和放大器的新时代,并彻底改变了光纤技术的进一步发展,促进了光纤激光器在工业、科学和医疗设备等不同应用领域的大规模采用。工业光纤激光器的发展可划分为两个阶段,特征分别是功率合成器和亮度转换器。
操作方式
光纤激光器可分为连续波(CW)、准连续波(QCW)、纳秒脉冲、超快皮秒或飞秒脉冲等多种光波模式。连续波激光器可在额定最大输出功 率内提供稳定的输出,可以根据输出功率调制到50kHz,但调制不会增加它们的峰值功率。连续波激光在许多领域中都有应用,最显著的莫过于切割和金属焊接,也可用于钎焊、3D打印、熔覆和热处理。
一个光纤激光器的有源激光核心可以掺杂一个或多个有源原子,就能产生处于几个光谱范围中的一个标准输出
波长范围
在光纤激光器的有源激光核心掺杂一个或多个有源原子,能产生处于几个光谱范围中的一个标准输出(图3)。例如,掺杂镱(Yb)原子,可产生1030nm-1080nm之间的输出;掺杂铒(Er)原子,产生的波长在1500nm-1570nm之间;掺杂铥(Tm)原子,可产生1900nm-2050nm的光。将这些基本线的频率增加一倍或三倍,就是能发出绿色光束(515nm- 550nm)和紫外光束(-355nm)的激光器。
光束空间模式
对于特殊应用可能需要通过使用双光斑模块、三光斑光束传输、光束摆动或光束模式可调(AMB)等解决方案,进一步做时空能量分布。AMB光束模式可调激光器的特点是在光纤激光器的内芯周围有一个同轴环。可独立且动态地控制中心光束和环形光束的大小和功率。AMB激光器可以提高钻孔、切割和焊接的效果,对于铝材的焊接效果特别显著。在焊接铝的过程中,通过增加环形光束,可以形成稳定的匙孔,减少或完全消除飞溅、裂缝和气孔。
光束模式可调激光器可独立且动态地控制中心光束和环形光束的大小和功率,从而提高加工质量
应用及优势
在这些行业和应用中,工业光纤激光器已成为性能基准。得益于相对较高的输出功率和均匀且优异的光束质量,能够确保加工速度快;其抗振动、抗污染、坚固紧凑的设计、高效的能源效率和高可靠性,让投资者快速获得投资回报。
来源:IPG光纤激光器