一、光纖激光器原理是什么

光纖激光器的工作原理是：由泵浦源發(fā)出的泵浦光通過(guò)一面反射鏡耦合進(jìn)入增益介質(zhì)中，由于增益介質(zhì)為摻稀土元素光纖，因此泵浦光被吸收，吸收了光子能量的稀土離子發(fā)生能級(jí)躍遷并實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)后的粒子經(jīng)過(guò)諧振腔，由激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)，釋放能量，并形成穩(wěn)定的激光輸出。

光纖激光器的工作原理主要基于光纖激光器的特殊結(jié)構(gòu)。激光器是由工作物質(zhì)、泵浦源和諧振腔三部分組成，具體作用如下：

1、增益光纖為產(chǎn)生光子的增益介質(zhì)。

2、抽運(yùn)光的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)，即泵浦源。

3、光學(xué)諧振腔由兩個(gè)反射鏡組成，作用是使光子得到反饋并在工作介質(zhì)中得到放大。

二、光纖激光器用途大嗎

1、標(biāo)刻應(yīng)用

脈沖光纖激光器以其優(yōu)良的光束質(zhì)量，可靠性，最長(zhǎng)的免維護(hù)時(shí)間，最高的整體電光轉(zhuǎn)換效率，脈沖重復(fù)頻率，最小的體積，無(wú)須水冷的最簡(jiǎn)單、最靈活的使用方式，最低的運(yùn)行費(fèi)用使其成為在高速、高精度激光標(biāo)刻方面的唯一選擇。

一套光纖激光打標(biāo)系統(tǒng)可以由一個(gè)或兩個(gè)功率為25W的光纖激光器，一個(gè)或兩個(gè)用來(lái)導(dǎo)光到工件上的掃描頭以及一臺(tái)控制掃描頭的工業(yè)電腦組成。這種設(shè)計(jì)比用一個(gè)50W激光器分束到兩個(gè)掃描頭上的方式高出達(dá)4倍以上的效率。該系統(tǒng)最大打標(biāo)范圍是175mm*295mm，光斑大小是35um，在全標(biāo)刻范圍內(nèi)絕對(duì)定位精度是 /-100um。100um工作距離時(shí)的聚焦光斑可小到15um。

2、材料處理的應(yīng)用

光纖激光器的材料處理是基于材料吸收激光能量的部位被加熱的熱處理過(guò)程。1um左右波長(zhǎng)的激光光能很容易被金屬、塑料及陶瓷材料吸收。

3、材料彎曲的應(yīng)用

光纖激光成型或折曲是一種用于改變金屬板或硬陶瓷曲率的技術(shù)。集中加熱和快速自冷切導(dǎo)致在激光加熱區(qū)域的可塑性變形，永久性改變目標(biāo)工件的曲率。研究發(fā)現(xiàn)用激光處理的微彎曲遠(yuǎn)比其他方式具有更高的精密度，同時(shí)，這在微電子制造是一個(gè)很理想的方法。

4、激光切割的應(yīng)用

隨著光纖激光器的功率不斷攀升，光纖激光器在工業(yè)切割方面得以被規(guī)模化應(yīng)用。比如：用快速斬波的連續(xù)光纖激光器微切割不銹鋼動(dòng)脈管。由于它的高光束質(zhì)量，光纖激光器可以獲得非常小的聚焦直徑和由此帶來(lái)的小切縫寬度正在刷新醫(yī)療器件工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。

三、光纖激光器的應(yīng)用有哪些

1、光纖激光器在打標(biāo)機(jī)上的應(yīng)用

光纖激光器以其布局緊湊、光轉(zhuǎn)換服從高、預(yù)熱時(shí)間短、受情況因素影響小、免維護(hù)以及容易與光纖或由光學(xué)鏡片構(gòu)成導(dǎo)光體系耦合等長(zhǎng)處受到人們的普遍青睞?，F(xiàn)在，光纖激光器正漸漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)激光器在激光打標(biāo)、激光焊接、激光切割等范疇的主導(dǎo)職位地方。在打標(biāo)領(lǐng)域，由于光纖激光用具有較高的光束質(zhì)量和定位精度，光纖打標(biāo)體系正代替服從不高的二氧化碳激光和氙燈抽運(yùn)的Nd：YAG脈沖激光打標(biāo)體系。

2、光纖激光器在傳感上的應(yīng)用

較之于其他光源，光纖激光器被用作傳感光源有很多優(yōu)勢(shì)。首先，光纖激光器具有利用率高、可調(diào)諧、穩(wěn)固性好、緊湊小巧、重量輕、維護(hù)方便和光束質(zhì)量好等優(yōu)秀性能。其次，光纖激光能很好地與光纖耦合，與現(xiàn)有的光纖器件完全兼容，能舉行全光纖測(cè)試。

現(xiàn)在，基于可調(diào)諧窄線寬光纖激光器的光纖傳感是該領(lǐng)域的應(yīng)用熱門之一。該光纖激光器的光譜線寬很窄，具有超長(zhǎng)干系長(zhǎng)度，并且可以對(duì)頻率舉行快速調(diào)制。把這種窄線寬光纖激光器應(yīng)用到漫衍式傳感體系，可實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)間隔、超高精度的光纖傳感。在美國(guó)和歐洲，這種基于可調(diào)諧窄線寬光纖激光器的傳感技能被遍及應(yīng)用到。我國(guó)預(yù)計(jì)每年對(duì)這種范例光纖激光器的需求量也在100臺(tái)以上。

3、光纖激光器在通訊上的應(yīng)用

光纖激光器相比于其他類型的激光器，在布局緊湊性、散熱、光束質(zhì)量、體積以及與現(xiàn)有體系的兼容性等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，在通訊領(lǐng)域得到普遍的應(yīng)用。

摻稀土光纖為增益介質(zhì)的鎖模光纖激光器可以孕育發(fā)生高重復(fù)率、脈寬為皮秒或飛秒量級(jí)的超短光脈沖，并且其激射波長(zhǎng)又落在光纖通訊的最佳窗口1.55μm波段上，是將來(lái)高速光通訊體系的抱負(fù)光源。現(xiàn)在，10GHz與40 GHz重復(fù)頻率的鎖模光纖激光器已經(jīng)研制樂(lè)成。一旦這種通訊網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)開(kāi)展，對(duì)這范例激光器的需求將是巨大的。

4、光纖激光器在醫(yī)療上的應(yīng)用

如今，用于臨床的激光器大多是氬離子激光器、二氧化碳激光器和YAG激光器，但通常它們光束質(zhì)量不高，具有非常大的體積，需要巨大的水冷體系，并且安置和維護(hù)非常不易，而這些恰正是光纖激光器可以補(bǔ)充的。由于水分子在2μm有一個(gè)吸取峰，將2μm光纖激光器用作外科手術(shù)東西可以實(shí)現(xiàn)快速止血，避免手術(shù)對(duì)人體構(gòu)造的損傷。