激光器由那些分類(lèi)?固體與光纖有什么區別?
激光是20新世紀繼核能發(fā)電、半導體材料和電子計算機以后的另一項重要創(chuàng )造發(fā)明。它以其優(yōu)良的單色性、專(zhuān)一性、色度等特性廣泛運用于工業(yè)生產(chǎn)生產(chǎn)制造、生物醫學(xué)工程、國防等行業(yè)。它被稱(chēng)作最快的刀、最確切的直尺和最靚的光。
激光器可依據收獲物質(zhì)、輸出光波長(cháng)、運行模式、液壓柱塞泵方式開(kāi)展歸類(lèi),詳細情況如下所示:
①按收獲物質(zhì)開(kāi)展歸類(lèi)。
依據收獲物質(zhì)的不一樣,激光器可分成固態(tài)(包含全固態(tài)、金屬、混合物質(zhì)、半導體材料)、汽體、液態(tài)激光器等。小范圍上,固體激光器一般指全固體激光器?,F階段,企業(yè)的商品包含流行激光器,如全固態(tài)(DPSS)、MOPA金屬(光的偏振)和固態(tài)-金屬混合模式。
現階段,有近1000種化學(xué)物質(zhì)可以作為收獲物質(zhì)。普遍的成分包含釹鋁紫牙烏((又被稱(chēng)為YAG)、綠寶石、關(guān)鍵夾層玻璃、金屬、二氧化碳等。每一種收獲物質(zhì)激光器都是有自身的比較優(yōu)勢,重視主要用途,不大可能徹底互相取代。
②按輸出光波長(cháng)開(kāi)展歸類(lèi)。
依據光波長(cháng),激光器可分成紅外線(xiàn)激光器、能見(jiàn)光激光器、紫外光激光器、深紫外激光器等。不一樣構造的化學(xué)物質(zhì)可以消化吸收不一樣范疇的光的波長(cháng),因而每一個(gè)光波長(cháng)的激光器都必須用以不一樣原材料的細致生產(chǎn)加工。紅外線(xiàn)激光器和紫外光激光器是使用最普遍的二種激光器:紅外線(xiàn)激光器適用于熱處理
因為紫外光光子能量大,無(wú)法根據外界鼓勵源激勵造成一定的大功率持續紫外光激光,因而持續紫外光激光一般選用晶體材料的最優(yōu)控制效用變頻式方式 ,因而工業(yè)生產(chǎn)方面的紫外光激光關(guān)鍵選用固態(tài)紫外光激光。
③按實(shí)際操作方式開(kāi)展歸類(lèi)。
激光實(shí)際操作方式是激光器的工藝關(guān)鍵,可分成持續激光器和單脈沖激光器。
持續激光器中各電子能級顆粒數和腔內輻射源場(chǎng)均遍布平穩。其工作中特性是工作中物質(zhì)的鼓勵和相對應的激光輸出可以在相當長(cháng)一段時(shí)間內持續開(kāi)展。持續激光器可長(cháng)時(shí)間持續輸出激光器,但熱電效應顯著(zhù)。
單脈沖激光器不持續輸出激光,其主要特點(diǎn)是熱電效應小,可操控性好。
單脈沖激光器的脈沖寬度就是指激光輸出功率維持在一定值時(shí)的延遲時(shí)間?,F階段,常見(jiàn)的工業(yè)生產(chǎn)微生產(chǎn)加工激光器可分成納秒激光器、皮秒激光激光器和飛秒激光激光器。脈沖寬度越窄,激光調整技術(shù)性的運用規定就越高。
A.納秒(10-9s)激光器:納秒激光器的單脈沖延遲時(shí)間一般在幾十到好幾百納秒中間?,F階段,納秒單脈沖激光器技術(shù)性比較完善,商品挑選豐富多彩。光纖激光器和固體激光器在向功率大的和短光波長(cháng)發(fā)展趨勢的歷程中都各有優(yōu)點(diǎn)。
B、極快激光:超快激光就是指激光單脈沖延遲時(shí)間較短的激光。與納秒激光對比,極快激光單脈沖延續時(shí)間很短,瞬時(shí)功率很高,動(dòng)能對焦在較小的室內空間地區,不會(huì )受到單脈沖反復頻率和平均功率的危害,光線(xiàn)品質(zhì)不斷平穩?,F階段,極快激光主要包含皮秒激光(10^-12s)激光和飛秒激光(10^-15s)激光。以飛秒激光為象征的極快單脈沖激光技術(shù)性是全球前端激光技術(shù)性之一。
根據以上分類(lèi)方法,固體激光器(即上述全固體激光器)和光纖激光器是現階段市面上的二種流行激光器。二者在關(guān)鍵應用領(lǐng)域和技術(shù)性發(fā)展趨向上具有較大差別。這兩根技術(shù)方案共存,沒(méi)有互相取代的關(guān)聯(lián)。固體激光器和光纖激光器在關(guān)鍵激光生產(chǎn)加工主要用途的運用差別如下所示:
從前表看來(lái),固體激光器和光纖激光器可用作關(guān)鍵激光生產(chǎn)加工行業(yè),如標識、激光切割、打孔、電焊焊接和增材,但各細分行業(yè)的實(shí)際應用領(lǐng)域存有差別,如下所示:
①宏觀(guān)經(jīng)濟生產(chǎn)加工行業(yè)。
該行業(yè)關(guān)鍵選用光纖激光器,一般不應用固體激光器。光纖激光器包含持續光纖激光器和單脈沖光纖激光器。因為持續光纖激光器高平均功率的特性,可廣泛運用于厚金屬材質(zhì)的激光切割、電焊焊接等宏觀(guān)經(jīng)濟生產(chǎn)加工。宏觀(guān)經(jīng)濟生產(chǎn)加工現階段的市場(chǎng)容量非常大。
②微生產(chǎn)加工行業(yè)。
該行業(yè)關(guān)鍵選用固體激光器,一部分情景選用單脈沖光纖激光器。固體激光器可根據雙頻結晶將紅外線(xiàn)轉換為綠光、紫外線(xiàn)、深紫外光等短光波長(cháng)激光器,并輸出到外界。短光波長(cháng)是微生產(chǎn)加工激光器的發(fā)展趨向,熱電效應低,電力能源利用率高,可合理提升加工精度,完成超細致、超微主板生產(chǎn)加工。固體激光器具備短光波長(cháng)(紫外光、深紫外線(xiàn))、短占空比(皮秒激光、納秒)、高峰期輸出功率的特性,適用于薄、延性等金屬材料和高分子材料的高精密微生產(chǎn)加工行業(yè)。除此之外,固體激光器廣泛運用于自然環(huán)境、診療、國防等方面的科技前沿科學(xué)研究,具備廣泛的發(fā)展前途。
單脈沖光纖激光器可使用于微生產(chǎn)加工行業(yè),由于其光波長(cháng)關(guān)鍵限定在紅外線(xiàn)范疇內,一般用以金屬材質(zhì)和一定薄厚、精密度規定相對性較低的一部分微生產(chǎn)加工行業(yè)。