緊湊、高效使得光纖激光器取代Nd:YAG 激光器在工業(yè)上的應(yīng)用,并且在電信方面還存在著新的用途。使用光纖作為諧振腔的激光器進入了工業(yè)領(lǐng)域,開始替換更大,更笨重的裝置。
在典型的光纖激光器里,單模光纖的纖芯中摻入了鉺或鉺-鐿。一組激光二級管,通常排成樹杈狀作為泵浦進入光纖,通過光纖發(fā)出相應(yīng)波長的激光。許多開發(fā)出來用于工業(yè)的光纖激光器是基于雙包層泵浦技術(shù)的,它是將泵浦光的能量泵浦進內(nèi)包層(本身通過包裹在內(nèi)包層外的外包層傳輸)然后傳遞到纖芯的。
這樣設(shè)計的優(yōu)勢在于它能使更多的能量進入光纖。通過設(shè)計能量聚集器來增加激光器的輸出功率,估計轉(zhuǎn)換后的輸出功率可以達(dá)到50W 左右。
當(dāng)今市場上大多數(shù)光纖激光器的輸出功率在1W 到25W 之間,然而更高的輸出應(yīng)該是可行的。主要的應(yīng)用范圍是在材料加工,特別是打標(biāo)。大約60% 的沒有通訊端口的工業(yè)光纖激光器用于打標(biāo)領(lǐng)域。
從印刷到焊接
雙包層光纖激光器技術(shù)最早是Polaroid Corp. (Cambridge, MA)在1992年開發(fā),主要用于印刷方面。SDL 在1998年從Polaroid 購買這個技術(shù),當(dāng)JDS Uniphase 收購SDL 時繼承這個技術(shù)。
光纖激光器被廣泛應(yīng)用于苯胺印刷等領(lǐng)域,在那里激光蝕刻著打印介質(zhì)的表層。和功率只有0.5W 的二極管激光器相比,光纖激光器可以達(dá)到25 W。更高的功率意味著更多的生產(chǎn)量和更大的利潤。為了用于打標(biāo),光纖激光器比當(dāng)前普遍使用在這個領(lǐng)域的Nd:YAG 激光器更加緊湊。它也不需要像YAG 那樣復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)而且是用空氣冷卻的。人們選擇光纖激光器的理由是因為緊湊,低能量消耗和容易整合,這種激光器的光能轉(zhuǎn)換效率非常高。
光纖激光器也被用于微焊接、微切割和微彎曲等加工,這些要求隨著便攜式電子產(chǎn)品比如手記和磁盤驅(qū)動器等的增長而遞增。另一方面,由于光纖激光器不能使用Q 開關(guān),所以還不能應(yīng)用于雕刻金屬和塑膠等方面。不過它們是可以鎖模的。
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