光纤激光器与不同激光器的优劣比较

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。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/tlcw.html