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全固化固体激光器研究及进展.doc
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1、全固化固体激光器研究及进展 就武汉中国光谷产业而言,能量光电子是其中最重要的组成部分,而激光器及其激光设备又是能量光电子的核心产品。自第一台红宝石激光器问世,固体激光器就一 直占据了激光器发展的主导地位,特别是在20世纪80年代出现的半导体激光器以及在此基础上出现的全固化固体激光器更由于体积小、重量轻、效率高、性能稳 定、可靠性好和寿命长等优点,逐渐成为光电行业中最具发展前程的领域。目前世界范围内销售的商品固体激光器已有500余种,但从1998年开始,固体激光 器中的Nd:YAG激光器的市场占有率和销售额已升为第一位。深圳市星鸿艺激光科技有限公司专业生产激光打标机,激光焊接机,深圳激光打标机,
2、东莞激光打标机 传统的固体YAG激光器,通常由掺钕钇铝石榴石晶体棒、泵浦灯、聚光腔、光学谐振腔、电源及制冷系统组成,其转换效率为2%到3%。另一方面整个激光器需 要庞大的制冷系统,体积很大。泵浦灯的寿命约为300到1000小时,中断系统工作,光纤激光打标机使自动化生产线的效率大大减少。因 此技术上没有大的发展空间,全固化固体激光器将取代灯泵浦固体激光器,深圳市星鸿艺激光科技有限公司专业生产激光打标机,激光焊接机,深圳激光打标机,东莞激光打标机这是固体激光器的发展方向。近年来由于大功率激光二极管制造工艺的成熟和生产成本的 减少,使二极管泵浦固体激光器的研究得到了飞快的发展,且已正式进入商品化。世
3、界著名的激光公司Rofin-Sinar所销售的激光工业加工设备中60 已是二极管泵浦的固体激光器。表一给出了三类激光器的特性比较。 表一、光纤激光器、二极管泵浦固体激光器和灯泵浦固体激光器的特性比较pacing=0 cellPadding=0 border=1 特性光纤激光器二极管泵浦固体激光器灯泵浦固体激光器工作方式连续或脉冲连续或脉冲连续或脉冲辐射波长(微米)0.532, 1.07, 1.8-2.00.532, 1.061.06输出功率/能量高达2KW/高达1mJ高达2KW/高达60mJ高达2KW/高100J电光转换效率高达20%高达20%低于6%光束质量基模*基模或多阶模基模或多阶模功率
4、/能量稳定性 1.5% 3%图三IPG生产的系列光纤激光器 1)端面泵浦光纤激光器 端面泵浦光纤激光器中的光纤与普通光纤十分相似,仅在纤芯掺以激光工作物质。与二极管端面泵浦固体激光器的泵浦方式相似,采用光学耦合系统将泵浦光直接耦 合到光纤的纤芯端面上。通常情况下,两端面也是激光谐振腔的全反镜和输出镜。可以看出,这种结构简朴,但其泵浦端面因面积很小,可以注入的泵浦光能量有 限,故该类激光器属小功率光纤激光器,它们大多应用于光通讯中。 2)双包层光纤激光器 为了克服端面泵浦光纤激光器注入功率小的问题,人们发明了双包层光纤激光器。它重要由纤芯、内包层、外包层和保护层组成。纤芯采用了稀土掺杂技术,为激
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