激光设备中的光纤激光器

时间:2021-01-20 来源:新特光电 访问量:1529

激光设备被广泛应用于材料加工、电子信息、航空航天、医疗、军事武器、通讯等众多下游行业。激光加工技术的出现和推广,改变了汽车、机械、消费电子等传统行业的生产加工模式,为光伏电池、锂电池等新能源技术的实现提供了支撑。

典型的激光器,由激光工作物质(发出能量)、泵浦源(提升能量)、光学谐振腔(传播能量)等部分组成。泵浦源为激光器的光源,谐振腔为泵浦光源与增益介质之间的回路,增益介质指可将光放大的工作物质。

近年来,光纤激光器输出功率快速增长,高功率光纤激光器各项关键技术的研究都取得了较大突破,增益光纤有了多种新型结构设计的掺杂光纤(如双包层光纤、光子晶体光纤等);泵浦耦合技术实现了端面、侧面泵浦等多种耦合方式;激光模式控制技术解决了高功率光纤激光器光束质量和输出功率之间的矛盾;光纤激光器光束合成技术的研究也取得了较多成果。

光纤激光器具有输出激光光束质量好、能量密度高、电光效率高、使用方便、可加工材料范围广、综合运行成本低等诸多优势。因此广泛应用于雕刻、打标、切割、钻孔、熔覆、焊接、表面处理、快速成形等材料加工领域,被誉为“第三代激光器”。

光纤激光器具有众多令人瞩目的优点,如其波导结构与传输光纤相同,易于与传输光纤集成和耦合;基质材料具有很好的散热特性和热稳定性;与传统固体激光器相比,光纤激光器损耗小、阈值低、效率高,容易实现小巧、紧凑的结构设计等。

激光器作为产业链中游环节,主要上游原材料为光学材料、光学器件等。光学材料中芯片、有源光纤等在原材料成本构成中占比较高,对激光器的生产成本有较大影响。中游为各种激光器及配套设备。下游激光加工设备的应用市场十分广泛,目前已渗透到消费电子、高端材料、半导体加工、汽车、船舶、通讯、医疗美容、军事等众多领域。

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