本文圍繞光纖、激光器、激光、切割、激光切割機、增益、稀土、諧振、光子、離子等有關詞展開編寫的關于光纖激光切割機的特點及光纖激光器原理介紹的光纖激光器激光相關文章,僅供大家了解學習。
光纖激光切割機在切割4mm以內的薄板時有很大的優勢,因為可以通過光纖傳輸,靈活性前所未有,故障點少,維護方便,速度快。但由于固體激光波長的影響,切割厚板時質量較差。光纖激光切割機的波長為1.06um,不容易被非金屬吸收,所以不能切割非金屬材料。光纖激光的光電轉換率在25%以上,在耗電量和配套冷卻系統方面,光纖激光的優勢相當明顯。根據安全標準,激光危害分為四級,光纖激光因其波長對人眼有傷害,屬于一級危害。出于安全考慮,光纖激光的加工需要全封閉的環境。
主要優點:光電轉換率高,功耗低,可切割12MM以內的不銹鋼板和碳鋼板,是這三款機器中切割速度zui快的激光切割機,狹縫細,光斑質量好,可用于精細切割。
主要缺點和不足:目前光纖激光器件的關鍵技術大多掌握在歐美的一兩家廠商手中,所以大多價格不菲,大多在150萬元以上,小功率的也就50萬左右。切割時,由于光纖狹縫較細(尤其是在氮氣中切割),氣體消耗巨大。此外,光纖激光切割機
主要市場定位:12mm以下切割,尤其是薄板的高精度加工,主要針對加工精度和效率要求較高的廠家。估計隨著5000W及以上激光的出現,光纖激光切割機zui終會取代高功率的CO2激光切割機。
光纖激光器件的原理與結構:纖芯中摻雜稀土離子。當泵浦光通過光纖時,纖芯中的稀土離子吸收泵浦光,躍遷到激光的上能級,產生粒子數反轉。反轉粒子由自發輻射光子或特別注入的光子通過受激輻射誘導躍遷到激光的較低能級,同時發射與誘導光子相同的光子。這個過程就像雪崩一樣發生,然后激光就發出來了。這是光纖激光的基本原理。光纖激光器件由稀土離子構成,部分原因是稀土離子的吸收范圍與半導體激光器件的輻射范圍重合,因此使用低成本、成熟的半導體激光器件作為泵浦光源比較方便。
光纖激光器件的基本結構由增益介質、諧振腔和泵浦源組成。增益介質是摻有稀土離子的纖芯。摻雜光纖放置在兩個具有選定反射率的腔鏡之間。泵浦光從光纖激光切割機激光器件的左腔鏡耦合進光纖,通過準直光學系統和濾波器得到輸出激光。理論上,只有泵浦源和增益光纖是光纖激光器件的必要部件,而諧振腔并不是必不可少的部件。在激光切割機光纖激光中不需要諧振腔選模和增加增益介質長度的功能,因為長光纖本身可以很長,從而獲得很高的單向增益,光纖的波導效應也可以起到選模的作用。但在實際應用中,人們一般希望使用更短的光纖,所以在大多數情況下,采用諧振腔來引入反饋。
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