激光焊接具有很高的能量密度，能夠形成深寬比較大的焊縫，并且具有焊縫熱影響區(qū)小，焊縫美觀等優(yōu)點(diǎn)，在焊接領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用，尤其是在航空航天、船舶制造、汽車及零配件、軌道機(jī)車等國防軍工及先進(jìn)制造業(yè)中，激光焊接已經(jīng)開始大展拳腳。近幾年來，隨著大功率光纖激光器技術(shù)的不斷發(fā)展，高功率光纖激光在工業(yè)上的應(yīng)用也越來越廣泛。與其他激光器一樣，高功率光纖激光器也由泵浦源、增益介質(zhì)和光學(xué)諧振腔構(gòu)成，所不同的是其增益介質(zhì)通常為雙包層光纖，雙包層光纖是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的光纖，它比常規(guī)光纖增加了一個內(nèi)包層。這種光纖結(jié)構(gòu)增加了泵浦長度，大大提高了泵浦效率，從而使光纖激光器的輸出功率提高幾個數(shù)量級。

高功率光纖激光器具有光束質(zhì)量好、壽命長、轉(zhuǎn)換效率高的特點(diǎn)，其主要性能已明顯優(yōu)于泵浦固體激光器和CO2激光器。具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

1)光束質(zhì)量高

下圖為不同種類的工業(yè)激光的光束質(zhì)量參數(shù)（BPP）與輸出功率的關(guān)系，其中，BPP值越小表示光束質(zhì)量越好。由圖看出，光纖激光有著比其他激光更好的光束質(zhì)量，只有在五千瓦到一萬瓦的范圍內(nèi)，略遜于二氧化碳激光。

圖1 各類激光的光束質(zhì)量參數(shù)與輸出功率的關(guān)系

2)節(jié)約成本

光纖激光器的電光轉(zhuǎn)換效率高達(dá)28%，現(xiàn)有傳統(tǒng)激光器技術(shù)的效率與光纖激光器是無法相比的。

由于光纖具有很高的“表面積/體積”比，散熱效果非常好，不需要龐大的水冷卻系統(tǒng)。小功率光纖激光器只需要空氣冷卻即可，高功率光纖激光器采用水冷，與其它同等的激光器技術(shù)相比更加簡單，成本更低。

由于光纖激光器采用了更加高效的設(shè)計和采用了電信級單芯結(jié)泵浦源，因而節(jié)省了備用件（例如燈和半導(dǎo)體陣列）、勞動力和停產(chǎn)時間。

光纖激光器不需要調(diào)整光學(xué)裝置，免維護(hù)或低維護(hù)。

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3)工作距離更長

光纖激光器結(jié)構(gòu)緊湊、體積較小，易于系統(tǒng)集成。采用光纖傳導(dǎo)，使用方便，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，工作距離更長，適應(yīng)于遠(yuǎn)距離加工，且容易實現(xiàn)自動化和柔性加工。

綜上，光纖激光器無論在質(zhì)量、性能還是費(fèi)用上都有著明顯的優(yōu)勢。那么，光纖激光器在激光焊接中的優(yōu)勢體現(xiàn)在哪些方面呢？首先，工業(yè)中激光焊接的功率一般在500w~1000w之間，光纖激光器在此范圍內(nèi)具有其他所有激光器無法比擬的光束質(zhì)量。即在同樣的激光功率下，光纖激光器能夠獲得發(fā)散角更小、能量密度更高的激光束。由此可見，光纖激光能獲得更大的焊接熔深，具有極高的加工能力水平。另一方面，光纖激光的波長1.06µm較小，金屬材料對其的吸收率較高，因此，相對于CO2激光，光纖激光焊接時產(chǎn)生的金屬蒸汽/等離子體較少，更容易形成窄而深的焊縫形狀。因此，光纖激光在焊接領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景。