光纖激光器(Fiber Laser)是指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質的激光器,光纖激光器可在光纖放大器的基礎上開發出來:在泵浦光的作用下光纖内極易形成高功率密度,造成激光工作物質的激光能級“粒子數反轉”,當适當加入正反饋回路(構成諧振腔)便可形成激光振蕩輸出。
加工的要求越來越多元、苛刻,激光切割機的心髒-激光器,也有着單模和多模的區分。光纖激光器應用範圍非常廣泛,包括激光光纖通訊、激光空間遠距通訊、工業造船、汽車制造、激光雕刻激光打标激光切割、印刷制輥、金屬非金屬鑽孔/切割/焊接(銅焊、淬水、包層以及深度焊接)、軍事國防安全、醫療器械儀器設備、大型基礎建設,作為其他激光器的泵浦源等等。
那麼,激光切割機的心髒-激光器之單模/多模具體有哪些不同呢?本文具體分析解答一下,避免大家後期在面對選擇時不再盲目。
金屬激光切割機
激光切割機的心髒-激光器之單模/多模解析:
衆所周知,光纖激光器所激發光束的能量分布近似于“高斯分布”,今天帶大家簡單看一下光纖激光器的原理和構造,首先它是由泵浦源、多模耦合器 (合束器)、光纖光栅、有源光纖、光束校準輸出模塊以及無源光纖(能量輸出光纖)等組成。當激光器内部隻有一個泵浦模塊時,就稱之為單模激光器,而多個泵浦模塊組合在一起,通過合束器讓多束泵浦光進入有源光纖中,這樣可以得到更高功率的光束,這種多模塊組合的激光器就是多模激光器。因而,主流的光纖激光器産品中,單模激光器大都為中小功率,而高功率産品則多是多模激光器。
多模和單模的區别:單模的纖芯比較細,發出的是典型的高斯光束,能量非常集中,類似陡峭的山峰,光束質量也要優于多模;多模相當于是多束高斯光束的組合,所以能量分布近似一個倒扣的杯子,比較平均,當然光束質量較單模也要差一些。
激光切管機
根據不同的特性表現,單模和多模的應用方向也有所不同,比如,在1mm及以下不鏽鋼/碳鋼薄闆的切割中,單模的加工效率明顯優于多模(單模快15%~20%),且切割質量相近;而在2mm及以上的厚闆切割中,無論是質量還是效率,高功率的多模激光器都表現更好。
應用于激光焊接領域,熱傳導焊中,單模激光器可以得到更加均勻平滑的焊縫,所以一些薄材的焊接都采用單模激光器,比如軟包動力電池成組時極耳的疊焊;而在深熔焊中,多模激光器能得到深寬比更優的焊縫,例如方形動力電池組Bus-Bar的焊接。
特别注意的是激光器的單模和多模是選擇光纖激光器的一個重要依據。光纖激光器以其高電光轉換效率,高穩定性,高光束質量和低使用成本等優點,在激光加工領域正越來越受市場歡迎,且作為一種極優質的光源,近年來成本也在不斷下降,所以傳統的固體及氣體激光器市場,都在不斷被光纖激光器所代替。
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