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光纖激光器的特點(diǎn)是什么 光纖激光器有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

摘要:光纖激光器具有光束質(zhì)量好、效率高、散熱特性好、結(jié)構(gòu)緊湊,可靠性高等特點(diǎn),以摻雜光纖為工作介質(zhì)的光纖激光器在實(shí)際應(yīng)用中比其他激光器更有優(yōu)勢(shì),那么光纖激光器有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)呢?

一、光纖激光器的特點(diǎn)是什么

1、光纖激光器在低泵浦容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

2、光纖激光器為圓柱形結(jié)構(gòu),容易與光纖耦合,實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用。

3、光纖激光器的輻射波長(zhǎng)由基質(zhì)材料的稀土摻雜劑決定,不受泵浦光波長(zhǎng)的控制,因此可以利用與稀土離子吸收光譜相應(yīng)的短波長(zhǎng)激光二極管作為泵浦源,得到中紅外波段的激光輸出。

4、光纖激光器與目前的光纖器件,如調(diào)制器、耦合器,偏振器等相容,故可制成全光纖系統(tǒng)。

5、光纖激光器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小巧,操作和維護(hù)動(dòng)行簡(jiǎn)單可靠,不需要像半導(dǎo)體激光泵浦固體激光器系統(tǒng)中的水冷結(jié)構(gòu)等的復(fù)雜設(shè)備。

6、與燈泵浦激光器相比,光纖激光器消耗的電能僅約為燈泵浦激光器系統(tǒng)的1%,而效率則是半導(dǎo)體激光泵浦固體Nd:YAG激光的2倍以上。

7、因?yàn)楣饫w只能傳輸基本的空間模式,所以光纖激光器的光束質(zhì)量不受激光功率運(yùn)作的影響,尤其是高功率雙包層光纖激光器具有輸出功率高、散熱面積大、光束質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn),輸出的激光具有接近衍射極射極限的光束質(zhì)量。

二、光纖激光器有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

1、光纖激光器的優(yōu)點(diǎn)

光纖激光器作為第三代激光技術(shù)的代表,具有以下優(yōu)勢(shì):

(1)玻璃光纖制造成本低、技術(shù)成熟及其光纖的可繞性所帶來(lái)的小型化、集約化優(yōu)勢(shì)。

(2)玻璃光纖對(duì)入射泵浦光不需要像晶體那樣的嚴(yán)格的相位匹配,這是由于玻璃基質(zhì)Stark分裂引起的非均勻展寬造成吸收帶較寬的緣故。

(3)玻璃材料具有極低的體積面積比,散熱快、損耗低,所以轉(zhuǎn)換效率較高,激光閾值低。

(4)輸出激光波長(zhǎng)多:這是因?yàn)橄⊥岭x子能級(jí)非常豐富及其稀土離子種類之多。

(5)可調(diào)諧性:由于稀土離子能級(jí)寬和玻璃光纖的熒光譜較寬。

(6)由于光纖激光器的諧振腔內(nèi)無(wú)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),這是傳統(tǒng)激光器無(wú)法比擬的。

(7)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,使機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得非常簡(jiǎn)單。

(8)勝任惡劣的工作環(huán)境,對(duì)灰塵、震蕩、沖擊、濕度、溫度具有很高的容忍度。

(9)不需熱電制冷和水冷,只需簡(jiǎn)單的風(fēng)冷。

(10)高的電光效率:綜合電光效率高達(dá)20%以上,大幅度節(jié)約工作時(shí)的耗電,節(jié)約運(yùn)行成本。

(11)高功率,商用化的光纖激光器是六千瓦。

2、光纖激光器的缺點(diǎn)

(1)光纖成本高。

(2)光纖材質(zhì)容易折斷。

(3)由于光纖纖芯很小。相比于固體激光器,其單脈沖能量很小。

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