光纤激光器在切割领域中的优势

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光纤激光器是国际上新发展的一种新型光纤激光器输出高能量密度的激光束,并聚集在工件表面上,使工件上被超细焦点光斑照射的区域瞬间熔化和气化,通过数控机械系统移动光斑照射位置而实现自动切割,速度快,精度高。

1. 原理:

光纤通常是以SiO2为基质材料拉成的玻璃实体纤维,主要广泛应用于光纤通讯,其导光原理就是光的全内反射机理。普通裸光纤一般由中心高折射率玻璃芯(芯径一般为9 – 62.5 μm)、中间为低折射率硅玻璃包层(芯径一般为125 μm)和最外部的加强树脂涂层组成。光纤可分为单模光纤和多模光纤。单模光纤:中心玻璃芯较细(直径9 μm + 0.5 μm),只能传一种模式的光,其模间色散很小,具有自选模和限模的功能。多模光纤:中心玻璃芯较粗(50 μm +1 μm),可传多种模式的光,但其模间色散较大,传输的光不纯。

2. 优点:

光纤激光器具有体积小、能耗低、寿命长、稳定性高、免维护、多波段、绿色环保等特征,它以优越的光束质量、稳定的性能、超高的光电转换效率,赢得了众多激光业内人士的肯定。光纤激光器以其超高的可靠性,卓越的光束质量,低廉的运行成本,为激光加工行业建立了新的标准。它增益介质长、耦合效率高、散热好、结构简单紧凑、使用灵活方便、输出激光光束质量好且输出波长范围宽(400~3400 nm)。

3. 应用:

光纤激光器只消耗相当于1%的灯泵激光器所需电能,同时其效率是半导体泵固体激光器(Nd 激光系统)的两倍以上。更高的效率、更长的使用寿命、更少的维护结合起来使得光纤激光器的拥有者的成本富有极强的吸引力。光纤激光器在那些要求近红外高光束质量的激光器应用中大有用武之地。他们会对小的聚焦光斑、高的功率密度有特殊的兴趣,如桌面式的生产。一束100 W的激光输出光斑可以被聚焦到5 μm那么小,这相当于亮度是109W/cm2。纤激光器应用范围非常广泛,包括激光光纤通讯、激光空间远距通讯、工业造船、汽车制造、激光雕刻激光打标激光切割、印刷制辊、金属非金属钻孔、切割、焊接、光纤激光器可作为军用激光信标光源;在海军装备中,光纤激光器可用作对潜通讯、探测鱼雷、测量海深、水下传感及海基光控武器。军事国防安全、医疗器械仪器设备、大型基础建设等等。