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2010-12-25 21:41 |
光纖激光器設(shè)計(jì)與應(yīng)用
過(guò)去，光纖激光器廣泛應(yīng)用于電信產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，可使高質(zhì)量單模低功率系統(tǒng)的平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)到約25年，確保只要通信技術(shù)安裝之后，就可以一勞永逸，根本不用為其擔(dān)心了。隨著上世紀(jì)90年代末電信市場(chǎng)的崩潰，光纖激光器制造商已將工作重心轉(zhuǎn)向滿足工業(yè)制造、軍事、醫(yī)療以及航天領(lǐng)域的需求。從電信向其他產(chǎn)業(yè)的這一轉(zhuǎn)變需要相應(yīng)的高低功率激光技術(shù)，重點(diǎn)要滿足一定的操作和性能目標(biāo)，從而占據(jù)價(jià)值數(shù)十億激光材料處理市場(chǎng)的一部分份額。目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的各種光纖激光器技術(shù)種類(lèi)之多令人吃驚，可滿足各種工業(yè)應(yīng)用的需求。功率級(jí)小于200W的低功率單模系統(tǒng)正在微處理標(biāo)記和醫(yī)療應(yīng)用中得到越來(lái)越多的采用，同時(shí)該技術(shù)也在向高功率級(jí)方向快速發(fā)展，不會(huì)損壞光纖。此外，其還為激光材料處理應(yīng)用開(kāi)辟了新的天地。 /ux#U]x
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各廠商均推出了光纖激光器系統(tǒng)和元件。GSI推出的商業(yè)產(chǎn)品系列的輸出功率高達(dá)200W，明年可達(dá)2千瓦，而IPG的產(chǎn)品輸出功率則小于10kW。IMRA、Spectra- Physics Inc、Synchronous Inc及Optigain Inc等制造商主要經(jīng)營(yíng)低功率和短脈沖領(lǐng)域。顯然，單模光纖激光器已率先占據(jù)了其它低功率激光器技術(shù)的一部分市場(chǎng)份額，與現(xiàn)有的CO2和燈泵浦 Nd:YAG技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)。本文將重點(diǎn)討論高功率光纖激光器技術(shù)的近期發(fā)展，并探討現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將為當(dāng)今對(duì)技術(shù)不斷提出更高要求的制造產(chǎn)業(yè)帶來(lái)何種新機(jī)遇。 /E1c#@
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光纖激光器設(shè)計(jì) Ij,?G*
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高功率光纖激光器小巧可靠，在光束質(zhì)量和功率轉(zhuǎn)換效率（大約20％）方面優(yōu)于燈泵浦Nd:YAG激光。光纖激光器含有一個(gè)長(zhǎng)光纖激光器腔（約12米），沿整個(gè)長(zhǎng)度方向分配泵浦能量。高效率可以減少熱管理問(wèn)題，而余熱可以沿整條光纖消散。大部分摻稀土硅光纖激光器都是由輸出分別約為 1550nm與1060nm的Er或Yb摻質(zhì)物組成。與1550nm輸出相比，1060nm輸出時(shí)可實(shí)現(xiàn)更高的效率。橫電磁模分布由纖芯的導(dǎo)波特性控制。寬度為數(shù)十微米的窄光纖可以實(shí)現(xiàn)單模操作，而更高的纖芯直徑可以產(chǎn)生更高階模式。 A
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