光纤是什么?

光纤激光是通过放大光纤内特定波长的光,从而实现小体积、高效率、高信赖性、高光束品质以及高输出的所有要求的理想型激光。1光纤激光的增幅用光纤的构造光纤激光是以光纤为增

光纤激光是通过放大光纤内特定波长的光,从而实现小体积、高效率、高信赖性、高光束品质以及高输出的所有要求的理想型激光。

光纤激光是什么

1光纤激光的增幅用光纤的构造

光纤激光是以光纤为增幅媒介的固体激光的一种。处于光纤中心的纤芯中添加了稀土类元素Yb(镱)。中心部的折射率最高。该添加了Yb的纤芯中会通过1.1μm的激光和励起光。其外侧第一镀层通过励起光。外侧还有第二镀层。镀层是双重的,因此被成为双镀层光纤。

光纤激光是什么

图1

2双镀层光纤的光束传输

图2是双镀层光纤的构造和光束传输的光强度分布。励起光在第二镀层进行全反射(*注),而在Yb添加纤芯和第一镀层中传输。激光在第一镀层全反射,而在Yb添加纤芯中通过。励起光 每次通过Yb添加纤芯,Yb就被励起。(*注 全反射:入射光不透过界面,在界面上全部被反射的现象。)

光纤激光是什么

图2

3高输出光纤激光的光路基本构成

图3是高输出光纤激光的光路基本构成。 光路主要分为 ①励起部 、 ②共振器部 、 ③光束传输部三个部分 。

①励起部是用光纤把励起用半导体激光(LD)发出的激光传输给励起光合束器。励起光合束器把来自多个LD的励起光集结到一根光纤中。

②共振器部把来自励起光合束器的励起光传输给图2说明过的双镀层光纤(增强用光纤)。励起光励起Yb,用FBG( Fiber Bragg Grating)进行增幅。FBG有高反射率镜片和低反射率镜片,激光从低反射率镜片上发振。

③光束传输部三个部分是把②共振器部发出的激光和加工头或者光耦进行连接的光纤。

光纤激光是什么

图3

4光纤激光的高输出化

图4把图3的传输光纤在输出光结合部(输出光合束器)进行多根结合,实现高输出化。例如把4根1kW结合后成为4kW,把6根1kW结合后成为6kW。

光纤激光是什么

图4

5光纤激光的特长

和以往的固体激光相比,光纤激光有很多特长。

因为是从光纤输出,光束的品质很高(卓越的集光性),在光纤内可以高效率的放大,因此光纤激光不但小巧轻便,电-光转换效率也很高(方便设置,消费电力低),使用高输出高信赖性的半导体激光作为励起光源,同时实现光纤激光的高输出和高信赖性(长寿命),全部由光纤组成,没有镜片类,因此不用担心沾灰尘和光轴偏,不需要频繁的维护(维护性高)。由于以上的特长,光纤激光在打标、精细加工、焊接、切割、计测等多种行业正在急速普及。

光纤激光是什么

和其他激光方式相比光纤激光的优越性

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