閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
新品發(fā)布

光纖激光切割機(jī)的激光器基本構(gòu)成

星之球科技 來(lái)源:大族激光智能裝備2020-09-22 我要評(píng)論(0 )   

一個(gè)常規(guī)的光纖激光切割機(jī)激光器包括三部分:工作物質(zhì),泵浦源和光學(xué)諧振腔。 1. 工作物質(zhì)工作物質(zhì)是產(chǎn)生激光的物質(zhì)基礎(chǔ),是激光器的核心部分,是用來(lái)實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)并...

   一個(gè)常規(guī)的光纖激光切割機(jī)激光器包括三部分:工作物質(zhì),泵浦源和光學(xué)諧振腔。


   1. 工作物質(zhì)工作物質(zhì)是產(chǎn)生激光的物質(zhì)基礎(chǔ),是激光器的核心部分,是用來(lái)實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)并產(chǎn)生受激輻射的物質(zhì)體系.工作物質(zhì)的分類方式通常有兩種:一種是根據(jù)工作物質(zhì)的存在形態(tài)分類,工作物質(zhì)可以分為氣體、固體、液體及半導(dǎo)體等;另一種是根據(jù)速率方程理論分析產(chǎn)生激光的過(guò)程所適用的能級(jí)結(jié)構(gòu),可以分為三能級(jí)系統(tǒng)、四能級(jí)系統(tǒng)等。


   在氣體激光器中產(chǎn)生光纖激光切割機(jī)激光的粒子為氣體分子或原子,在固體激光器中,摻有少量過(guò)渡金屬離子或稀土離子的晶體或玻璃為工作物質(zhì),摻雜離子為工作粒子,經(jīng)外界能量泵浦產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)后可產(chǎn)生受激輻射,晶體和玻璃為基質(zhì)材料。


   液體激光器其工作物質(zhì)的存在形態(tài)為液體,常見(jiàn)的有染料激光器,其工作物質(zhì)為染料溶解于溶劑中組成的溶液,染料分子為工作粒子,溶劑相當(dāng)于基質(zhì)。半導(dǎo)體激光器的工作物質(zhì)為半導(dǎo)體,雖然半導(dǎo)體為固體,但是由于半導(dǎo)體激光器粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的形成機(jī)理與普通固體激光器有本質(zhì)的不同,所以一般不將二者歸為一類。


   2. 泵浦源是為實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)提供能量的裝置。根據(jù)激勵(lì)時(shí)利用的能量形式,泵浦方式有放電激勵(lì)、光激勵(lì)、熱能激勵(lì)、化學(xué)能激勵(lì)等。


   氣體放電激勵(lì)是氣體激光器常用的一種激勵(lì)方式,其激勵(lì)機(jī)理是利用在高電壓下,氣體分子電離導(dǎo)電,與此同時(shí)氣體分子(或原子、離子)與被電場(chǎng)加速的電子碰撞,吸收電子能量后躍遷到高能級(jí),形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn);除此以外,還可以利用電子槍產(chǎn)生的高速電子去泵浦工作物質(zhì),使之躍遷到高能級(jí)稱為電子束激勵(lì);半導(dǎo)體激光器靠注入電流泵浦,稱為注入式泵浦。


   光激勵(lì)是利用光照射工作物質(zhì),光纖激光切割機(jī)工作物質(zhì)吸收光能后產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。光激勵(lì)的光源可采用高效率、高強(qiáng)度的發(fā)光燈,太陽(yáng)能或激光。固體激光器和液體激光器常用光激勵(lì)方式。


   熱能激勵(lì)是用高溫加熱的方式使高能級(jí)上氣體粒子數(shù)增多,然后突然降低氣體溫度,因?yàn)楦叩湍芗?jí)熱弛豫時(shí)間不同,低能級(jí)弛豫時(shí)間短,高能級(jí)弛豫時(shí)間長(zhǎng),從而實(shí)現(xiàn)高低能級(jí)間粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。


   化學(xué)能激勵(lì)利用化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中釋放的化學(xué)能將粒子泵浦到上能級(jí),建立粒子數(shù)反轉(zhuǎn)?;瘜W(xué)激勵(lì)不像前述的放電激勵(lì)、光激勵(lì)和熱激勵(lì)在工作時(shí),需要用外界能源,因此在某些特殊的缺乏電源的地方,化學(xué)激光器可以發(fā)揮其光纖激光切割機(jī)特長(zhǎng)。


   3. 光學(xué)諧振腔光學(xué)諧振腔(簡(jiǎn)稱光腔)是產(chǎn)生激光的外在條件,是激光器的重要組成部分。最簡(jiǎn)單的光學(xué)諧振腔是在激活介質(zhì)兩端恰當(dāng)放置兩個(gè)鍍有高反射率材料的反射鏡構(gòu)成。激光所具有的髙方向性、高單色性、高相干性和高亮度的特點(diǎn),光纖激光切割機(jī)是與光學(xué)諧振腔密不可分的。


   光學(xué)諧振腔具有正反饋和選模的雙重作用。所謂正反饋,即初始光強(qiáng)在反射鏡間往返傳播,等效于增加激活介質(zhì)的長(zhǎng)度,最終可保證得到一個(gè)確定大小的光強(qiáng)。所謂選模,即控制腔內(nèi)振蕩光束的特性,使腔內(nèi)建立的光纖激光切割機(jī)振蕩被限制在腔所決定的少數(shù)本征模式中,從而提高單個(gè)模式內(nèi)的光子數(shù),獲得單色性好、方向性好的強(qiáng)相干光。


   激光是一種電磁波,激光器的光學(xué)諧振腔將該電磁波約束在空間的有限范圍內(nèi),根據(jù)Maxwell電磁場(chǎng)理論,在一定的空間范圍內(nèi)只能存在系列分裂的電進(jìn)波的本征態(tài),這些本征態(tài)為光學(xué)諧振腔的模式,激光模式也就是光腔內(nèi)可以區(qū)分的電迸波本征態(tài),由腔的結(jié)構(gòu)決定。

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

制造業(yè)激光激光技術(shù)
免責(zé)聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來(lái)源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責(zé)任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來(lái)源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)向本網(wǎng)提出書(shū)面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細(xì)侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會(huì)依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點(diǎn)評(píng)
0相關(guān)評(píng)論
精彩導(dǎo)讀