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光纖激光器的優(yōu)勢和組成部分介紹
閱讀：721 發(fā)布時(shí)間：2024-8-30
光纖激光器是一種利用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質(zhì)的激光器。它是在光纖放大器的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，通過泵浦光的作用，光纖內(nèi)極易形成高功率密度，進(jìn)而造成激光工作物質(zhì)的激光能級“粒子數(shù)反轉(zhuǎn)”，當(dāng)適當(dāng)加入正反饋回路(構(gòu)成諧振腔)時(shí)，便可形成激光振蕩輸出。
光纖激光器主要由以下幾部分組成：
增益光纖：作為產(chǎn)生光子的增益介質(zhì)。
泵浦源：通常是半導(dǎo)體激光器，其作用是作為外部能量使增益介質(zhì)達(dá)到粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。
諧振腔：由兩個(gè)反射鏡組成，用于使光子得到反饋并在工作介質(zhì)中得到放大。
光纖激光器作為第三代激光技術(shù)的代表，具有諸多優(yōu)勢：
1.光束質(zhì)量好：光纖的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)決定了光纖激光器易于獲得單橫模輸出，且受外界因素影響很小，能夠?qū)崿F(xiàn)高亮度的激光輸出。
2.高效率：通過選擇發(fā)射波長和摻雜稀土元素吸收特性相匹配的半導(dǎo)體激光器為泵浦源，光纖激光器可以實(shí)現(xiàn)很高的光-光轉(zhuǎn)化效率。商業(yè)化光纖激光器的總體電光效率高達(dá)25%，有利于降低成本，節(jié)能環(huán)保。
3.散熱特性好：光纖激光器的表面積和體積比非常大，散熱能力強(qiáng)，中低功率情況下無需特殊冷卻，高功率情況下采用水冷也能有效避免熱效應(yīng)引起的光束質(zhì)量下降及效率下降。
4.結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高：光纖激光器采用細(xì)小而柔軟的光纖作為激光增益介質(zhì)，有利于壓縮體積、節(jié)約成本。泵浦源也是采用體積小、易于模塊化的半導(dǎo)體激光器，結(jié)合光纖化的器件，具有很高的穩(wěn)定性。
5.其他優(yōu)勢：如光纖激光器的諧振腔內(nèi)無光學(xué)鏡片，具有免調(diào)節(jié)、免維護(hù)、高穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)；光纖導(dǎo)出使得激光器能輕易勝任各種多維任意空間加工應(yīng)用；勝任惡劣的工作環(huán)境等。