| 劉書楠123 |
2010-05-25 16:51 |
光纖激光在焊接工業(yè)中的應(yīng)用
隨著高亮度激光的最新發(fā)展，在許多全新的領(lǐng)域中，激光材料加工應(yīng)用的機(jī)會(huì)不斷增加。我們以技術(shù)非常成熟的寶石棒結(jié)構(gòu)固體激光器為例，其相關(guān)的兩個(gè)完全不同的發(fā)展方向值得關(guān)注。一方面，寶石棒的將其直徑擴(kuò)大，而長(zhǎng)度減少為幾百個(gè)微米，這就成就了盤式激光器。另一方面，將棒的長(zhǎng)度加大，直徑減小，這就成為光纖激光。 l:.q 1UV
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談到光纖激光，光纖的長(zhǎng)度保證了光束質(zhì)量接近衍射極限（在給定波長(zhǎng)的激光中，理論極限，或最小可能的聚焦尺寸）。這種激光的諧振腔無須進(jìn)行任何調(diào)整，光束質(zhì)量是被光纖的物理特性所規(guī)范。光纖激光除了以上的兩大優(yōu)勢(shì)之外，還應(yīng)當(dāng)了解，其泵浦能量可以通過傳輸光纖進(jìn)行耦合，傳輸至有源光纖或受激光纖，從而免去了二極管泵浦源到光纖激光的光學(xué)調(diào)整的繁瑣的過程。 ?^by 3\,VZ
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圖 1 指出不同工業(yè)激光的光束質(zhì)量參數(shù)(BPP) 與輸出功率的關(guān)系。其中BPP 值越小表明光束質(zhì)量越好。與其它激光相比，光纖激光表現(xiàn)出更好的光束質(zhì)量（只有在5千到一萬瓦范圍內(nèi)略遜于二氧化碳激光器）。在Fraunhofer 我們一致認(rèn)為，光纖激光具有更為廣闊的未來。 INRP@Cp1
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在德國的Dresden， Fraunhofer IWS 以及在美國密執(zhí)根的Plymouth的IWS 分支機(jī)構(gòu)中我們擁有以下表格中的各種光纖激光可以用于工業(yè)加工發(fā)展的研究。 ul& }'jBr
這些光纖激光具備以下特點(diǎn)：體積非常小，在泵浦源與最終的光學(xué)聚焦系統(tǒng)之間沒有任何需要進(jìn)行準(zhǔn)之調(diào)節(jié)的零件，無須進(jìn)行任何調(diào)整，很高的電光轉(zhuǎn)換效率 (25-30 %)。此外，光纖激光具有非常優(yōu)秀的光束質(zhì)量和超長(zhǎng)的泵浦源壽命（超過5萬小時(shí)）。我們可以使用很小的擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)，進(jìn)而可以使用尺寸很小的振鏡系統(tǒng)進(jìn)行高速光束操控。 W%-`
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15微米直徑的光纖長(zhǎng)度限制在數(shù)米范圍內(nèi)，因?yàn)榇嬖诶⑸湫?yīng)， 它將在使用較長(zhǎng)的光纖傳輸時(shí)減少輸出能量。而50微米的光纖限制在15米長(zhǎng)度以內(nèi)， 100和200微米的光纖長(zhǎng)度沒有限制！ c
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