光纖激光器本質(zhì)上有別于其它類型的激光器；在光纖激光器中，產(chǎn)生激光的激活介質(zhì)實際上散布在光纖自身內(nèi)部。這一特點將其與通過光纖傳導(dǎo)的激光器區(qū)別開來，后者只是簡單地將光束從激光諧振腔通過光纖傳輸?shù)綄?dǎo)光元件上。光纖激光器是目前為止公認(rèn)的在所有激光器當(dāng)中具有最佳聚焦性能的激光器類型。 ?`rAO#1  
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光纖激光器奠定了它在工業(yè)激光大家族，尤其是在高功率數(shù)千瓦級產(chǎn)品中的地位，很顯然，早前光纖激光器的相關(guān)限制現(xiàn)已被充分理解，這也促成了激光器更大范圍的發(fā)展。光纖激光器一脈相承的可擴展性已經(jīng)被用于將多模光纖激光器的輸出功率放大至50千瓦以上，將單模光纖激光器的功率增大到10千瓦。 79W^;
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脈沖光纖激光器 ,Q7;(&x~  
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脈沖納秒激光器是最早一種被開發(fā)出來的類型，它們在商業(yè)市場上的成功取代了很大一部分打標(biāo)用的激光器。這種激光器的平均功率現(xiàn)在已經(jīng)被擴展到高達(dá)500瓦。另一方面，對這種光纖激光技術(shù)的深入研究導(dǎo)致了光纖激光器能生成數(shù)納秒的更窄的脈沖寬度、更高的亮度，以及高達(dá)數(shù)兆赫的重復(fù)頻率。保偏光纖激光器現(xiàn)在也被開發(fā)應(yīng)用于高效變頻至532納米。近來，具有更長脈沖寬度的毫秒級準(zhǔn)連續(xù)波（QCW）激光器也被開發(fā)出來�；�于對光纖激光器的深入研究發(fā)現(xiàn)，其優(yōu)點是幾乎可應(yīng)用于宏觀和微觀工業(yè)激光加工的全部范圍。 uoI7' :Nv  
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納秒脈沖光纖激光器  |50sGJE(  
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通用型的激光打標(biāo)機和振鏡掃描系統(tǒng)不斷革新，這兩者之間的功能也在互相融合，從而進(jìn)一步增強了應(yīng)用能力。單脈沖能量達(dá)1mJ的Q-開關(guān)光纖激光器可以在很多不同的材質(zhì)上打標(biāo)，包括從陶瓷到金屬合金以及低熔點聚合物。平均功率增高至50瓦，在脈沖頻率為50kHz時，單脈沖能量為1mJ，M2保持在1.6而未劣化，這些性能在雕刻應(yīng)用中能快速去除金屬材料。新型的打標(biāo)激光器具有小于3s的極短脈沖關(guān)斷時間，這在某些敏感材料的打標(biāo)應(yīng)用中改善了加工效果。重復(fù)頻率增加后達(dá)到200kHz，而脈沖周期降低到5s。有人認(rèn)為，在這樣高的重復(fù)頻率下，接近脈沖區(qū)間的等離子體會導(dǎo)致光束對目標(biāo)的非連續(xù)加工。其中一個重要的例子就是被打標(biāo)的不銹鋼材料上會產(chǎn)生氧化層，這在肉眼下是可見的；并且，即使之后經(jīng)過反復(fù)的高溫高壓處理，氧化層也無法除去。如果被打標(biāo)的對象是容易出現(xiàn)問題的高反射材料，那么可通過遠(yuǎn)程光纖放大器（RA）將峰值功率加倍至20千瓦來解決。 lnyf
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高平均功率的Q-開關(guān)光纖激光器 ! I0xq"  
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進(jìn)一步的研發(fā)已使緊湊型500瓦平均功率的系統(tǒng)可提供低于100納秒的脈沖寬度。該范圍的激光器都有一個三級MOPA配置的全光纖形式。光纖尾纖連接聲光調(diào)制器（AOM）被用來控制脈沖寬度，范圍從30至2000納秒不等，在此范圍內(nèi)的峰值輸出最高達(dá)1兆瓦。輸出光隔的形式是“光纖到空氣”或“光纖到加工光纖�！� _o$jk8jOjW  
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高脈沖能量——高達(dá)50mJ，小于100納秒的脈沖，可在工件上達(dá)到很高的峰值功率，雖然在脈沖能量增加的時候必須做出一些妥協(xié)（見圖3）。這些激光器通過一種聲波或熱震機制，可有效地去除各種不同類型的表面膜層，這樣就能最大限度地減少對部件的熱輸入。方形光纖現(xiàn)在也被運用到這種激光器中，可以大大提高一些應(yīng)用中的加工效率（見圖4和5）。 2.Qz"YDh =  
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MOPFA激光器 M>]A!W=  
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脈沖光纖激光器的第二大類別就是被稱為MOPFA的種子半導(dǎo)體二極管主振蕩器光纖功率放大激光器，它們與Q-開關(guān)光纖激光器的區(qū)別在于：脈沖上升時間可能會更快，脈沖持續(xù)時間可能更短，脈寬多樣化，脈沖重復(fù)頻率可高達(dá)數(shù)兆赫。 @I`^\oJ  
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依據(jù)表3所示的參數(shù)組合，可大大提高峰值功率和功率密度的能力，從而處理打標(biāo)和微加工的任務(wù)。脈沖寬度可降低到10納秒以下，以實現(xiàn)更高的能量密度。在微加工工藝中，需要在有限的區(qū)域內(nèi)精確地移除少量的材料，這種情況下就可以用這種類型的激光處理。市場需要新型高亮度短脈沖激光器，它具有優(yōu)良的脈沖到脈沖的穩(wěn)定性；但在開發(fā)出這種新型激光器之前，對于特定的微加工過程的唯一解決辦法往往是：成本較高的二極管泵浦固體激光器，或效率很低的閃光燈泵浦固體激光器。 ~(QfVpRnV=  
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倍頻綠光光纖激光器 T+F]hv'  
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雖然不是嚴(yán)格意義上的綠光光纖激光器（原因是其激活介質(zhì)并不直接釋放532納米的激光束），此類型的光纖激光器有一些獨特的功能。激光源提供了較窄范圍的脈沖持續(xù)時間和高達(dá)600 kHz的重復(fù)頻率。單向二次諧波發(fā)生器使用了20毫米的LBO晶體。一個高速數(shù)字伺服回路采用了活性壓電式鏡面。高光譜亮度的激光源促成了高效的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)84%的轉(zhuǎn)換效率及大于20％的電光轉(zhuǎn)換效率，且具備升級到355和266納米下高功率的可行性。 2+ cs^M3  
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連續(xù)波（CW）激光器 - 調(diào)制型 Z_\p8@3aH  
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二極管泵浦的脈沖上升時間是5s，因此最小的脈沖持續(xù)時間（或時間調(diào)制）大約是10s。 "^n,(l*4x  
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使用簡單的控制技術(shù)可以在10％-100％占空比調(diào)節(jié)這些激光器，所以調(diào)制頻率高達(dá)50 kHz是可以實現(xiàn)的。在微切削過程中，調(diào)制可以最大程度地減少部件的熱輸入。對占空比的大范圍控制以及M2等于1.05——這兩個因素的結(jié)合有可能實現(xiàn)小于20微米的切縫寬度，使用傳統(tǒng)的光學(xué)元件即可。 +1!iwmch>  
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準(zhǔn)連續(xù)波（QCW）激光器 67II9\/  
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雖然連續(xù)波光纖激光器擁有實現(xiàn)高能量脈沖的能力，但主要是通過使用高于所需要的平均功率的方式或超長的脈沖持續(xù)時間完成，而這兩種方式都存在缺陷。近來，連續(xù)波激光器的范圍得到了拓展，開發(fā)出了具有更高峰值功率、更高脈沖能量的激光器，見表5。 ,|({[9jA  
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這種激光器具備數(shù)焦耳脈沖能量、超長脈沖，以及能與更大直徑的光纖耦合的能力，使得生產(chǎn)出的焊點直徑可達(dá)0.5毫米。早期試驗表明，這些低占空比焊點在任何方面都和閃光燈泵浦固體激光器相似。 S'jg#*$  
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光纖激光器的改進(jìn) g4[VgmhJ  
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光纖激光器迅速發(fā)展的原因可概括如下： rGyAzL]