光纤激光器与不同激光器的优劣比较
更新时间:2024-04-15 11:12:01 阅读量: 综合文库 文档下载
光纤激光器与不同激光器的比较
光纤机和YAG固体激光机及其它激光器工作原理区别
YAG激光熟称红宝石固体激光,光纤则是另外一种高端产品。 不管是YAG激光还是光纤激光焊接原理都一样,主要是发生器不一样。
光纤激光器是把泵浦物质掺入到光纤中,由半导体激光器发出的特定的波长的激光耦合后。使光纤产生激光,光纤激光的优点是模式好,利于焊接。光电转换率高可以达到二氧化碳激光(CO2)的两倍。而且在焊接的时候有优势,因为光纤激光器发出的光是1070纳米的波长 所以吸收率更高。
其半导体泵浦光纤激光器和光纤传导直接半导体管激光器系列,包括1Kw以上的单模激光器、高达50 kW的多模激光器、25 kW 调Q脉冲激光器以及高达10 kW的直接半导体激光器。
所有光纤激光器都具有性能可靠、结构紧凑、半导体泵浦源寿命长、免维护、电光转换效率最高、以及在全功率范围内,光束发散角和光束质量完全保持一致等特点。 光纤激光机可用于微电子、印刷、汽车、医疗设备、造船、航空等诸多行业,可加工材料涵盖从心脏支架和计算机存储芯片的微机械加工,直到厚管壁的深熔焊。
使用操作灵活,是光纤激光器最具革命性的特点之一,能够轻松地集成于多轴机器人和振镜系统内。 其结构紧凑,整体大小要比传统的CO2或YAG激光系统小一个数量级,因而移动非常灵活,半导体泵浦源的使用寿命估计超过10万个小时,根本无需更换半导体光源。
一.电光转换率方面:
1)光纤激光器达到30%, 2)YAG固体激光器仅3%, 3)CO2激光器有10%, 4)碟片激光器达到15%。
二. 最大输出功率方面:
1).光纤激光器达到50kw, 2)YAG固体激光器为6kw, 3)CO2激光器达到20kw, 4)碟片激光器达到8kw。
三, BPP(4/5Kw)方面:Beam Parameter Product (光束参数乘积远场发散角半角×近场
光束半径)
1)光纤激光器小于2.5,
2)YAG固体激光器为25左右, 3)CO2激光器达到6, 4)碟片激光器为8左右。
四.半导体泵浦寿命方面:
1)光纤激光器可连续工作10万小时以上。 2)YAG固体激光器可工作1000小时左右、 3)CO2激光器预计在5万小时左右、 4)碟片激光器寿命大约为1万小时左右、 五.维护和操作费用/小时(4/5Kw)方面: 1)光纤激光器每小时¥2、
2)YAG固体激光器每小时¥35、 3)CO2激光器每小时¥20、 4)碟片激光器每小时¥8、
六,占地面积(4/5Kw)方面:
1)光纤激光器小于1平方米、 2)YAG固体激光器约6平方米、 3)CO2约占地3平方米、 4)碟片激光器大于4平方米、
七,.维护方面:
1)光纤激光器无需维护、
2)YAG固体激光器与碟片激光器需经常维护, 3)CO2激光器需维护; 7.柔性加工方面:
1)光纤激光器非常适宜,
2)YAG固体激光器与碟片激光器一般, 3)CO2激光器不适宜柔性加工;
八.稳定性方面:
1)光纤激光器稳定性最佳,
2)CO2激光器与碟片激光器稳定性还好, 3)YAG,固体激光器稳定性最差;
九,吸收率%--钢:
1)光纤激光器、YAG固体激光器、碟片激光器均为35左右, 2)CO2激光器为12左右; 3),吸收率%--铝:
3. 1)光纤激光器、YAG固体激光器、碟片激光器均为7左右, 3.2)CO2激光器为2左右;
拾.需更换的部件:
1)光纤激光器有高亮度宽带单芯结半导体激光器,超过20万小时的泵浦时间。其中一个半导体损坏后,更换仅须300-500美元,因为每个半导体泵浦源彼此独立; 2)YAG固体激光器主要是灯泵浦; 3)CO2激光器主要是工作气体的补充;
4)碟片激光器主要是泵浦源需要经常更换,每次更换需要20万23万美圆之间。
光纤激光器的发展前景
光纤激光器以光纤作为波导介质,耦合效率高易形成高功率、高密度、散热性好,无需庞大的制冷系统,具有高转换效率,低阀值,光束质量好,和窄线宽等优点。
光纤激光器通过掺杂不同的稀土离子,可实现380-3900nm波段范围的激光输出,通过光纤光栅谐振腔的调节,可实现波长选择且可调谐。
与传统YAG固体激光器对比,光纤激光器体积小,寿命长易于系统集成,在高温、高压、高震动、高冲击的恶劣环境中,皆可正常运转。
宗上所述,光纤激光器技术是一个正在高度重视,和迅速发展的技术热点,所涉及的科学,研究和产品应用领域十分广泛,具有巨大的潜力应用价值,和广阔的市场前景。
随着各种类型光纤激光器技术的逐步成熟和商业化应用,将对相关领域的发展产生巨大的推动作用,同时也将引起相关技术领域的深刻变革。
联赢激光:黄志勇
2015年10月14号。
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