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未来光纤激光打标机的发展趋势

      未来光纤激光打标机的发展趋势主要体现在以下两个方面:    

  (1)光纤激光器本身性能的提高:如何提高输出功率和转换效率,优化光束质量,缩短增益光纤长度,提高系统稳定性并使其更加小巧紧凑是未来光纤激光器领域研究的重点。   

  (2)新型光纤激光器的研制:在时域方面,具有更小占空比的超短脉冲锁模光纤激光器一直是激光领域研究的热点,高功率飞秒量级脉冲光纤激光器一直是人们长期追求的目标。在频域方面,脉宽输出并可调谐的光纤激光器将成为研究热点。  

     光纤激光器的研究从上个世纪80年代末就已经开始,由于其能够产生超短脉冲,有着十分广阔的应用前景,所以世界各国对光纤激光器研究表现出了极大的热情。与其他类型激光器相比,光纤激光器具有可靠性高、结构简单、价格低廉,转换效率高等突出优点。   国内在这一领域的研究开展的也比较早,不论是理论上还是实验上,都取得了不少研究成果。不过,与国外相比,还存在较大的差距。特别是针对高性能光纤激光器的研究相对较少,实用化方面所做的工作也远远不够,效果也不是很理想。因此,很有必要进一步加强对被动锁模光纤激光器的研究。尤其是近几年来,随着光纤设计和制作上取得的进展,光纤激光器的输出不断增大,单个光纤器件的CW输出功率已从百瓦级上升到千瓦级。同时,具有大包层直径和大数值孔径的高品质光纤在制作技术上的改善,使它很容易实现与二级管泵浦功率的有效藕合。

   另一个重要的优势在于:光纤激光器技术可大大延长器件寿命(与目前的DPSSL相比),该优势已使近几年关注光纤激光器的工业激光器公司不断增大投人,因为从应用层面上讲长期可靠性工作非常重要。光纤激光器还具有其他优势:由于光纤激光器的激光介质本身就是导波介质,祸合效率高;光纤激光器可方便地与目前的光纤传输系统高效连接;纤芯可做得很细,能实现高功率密度;光纤的散热性能好,因此光纤激光器具有很高的转换效率以及很低的阂值;光纤激光器的输出波长涵盖范围极广,从400一3 400nm,可满足各方面的应用需求,在工商业、通信、军事、医学等方面都有很好的应用前景。光纤激光器的优势决定光纤激光打标机未来主导地位。  

      光纤激光器作为第三代激光技术的代表,具有以下优势:  

  (1)玻璃光纤制造成本低、技术成熟及其光纤的可饶性所带来的小型化、集约化优势。 
  (2)玻璃光纤对入射泵浦光不需要像晶体那样的严格的相位匹配,这是由于玻璃基质Stark 分裂引起的非均匀展宽造成吸收带较宽的缘故。  
  (3)玻璃材料具有极低的体积面积比,散热快、损耗低,所以上转换效率较高,激光阈值低。   
  (4)输出激光波长多:这是因为稀土离子能级非常丰富及其稀土离子种类之多。 
   (5)可调谐性:由于稀土离子能级宽和玻璃光纤的荧光谱较宽。  
   (6)由于光纤激光器的谐振腔内无光学镜片,具有免调节、免维护、高稳定性的优点,这是传统激光器无法比拟的。   
   (7)光纤导出,使得激光器能轻易胜任各种多维任意空间加工应用,使机械系统的设计变得非常简单。 
  (8)胜任恶劣的工作环境,对灰尘、震荡、冲击、湿度、温度具有很高的容忍度。 

    (9)不需热电制冷和水冷,只需简单的风冷。  

   (10)高的电光效率:综合电光效率高达20%以上,大幅度节约工作时的耗电,节约运行成本。
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