第一種:脈沖納秒激光器是最早一種被開(kāi)發(fā)出來(lái)的類(lèi)型,它們?cè)谏虡I(yè)市場(chǎng)上的成功取代了很大一部分打標(biāo)用的激光器。這種激光器的平均功率現(xiàn)在已經(jīng)被擴(kuò)展到高達(dá)500瓦。另一方面,對(duì)這種光纖激光技術(shù)的深入研究導(dǎo)致了光纖激光器能生成數(shù)納秒的更窄的脈沖寬度、更高的亮度,以及高達(dá)數(shù)兆赫的重復(fù)頻率。保偏光纖激光器現(xiàn)在也被開(kāi)發(fā)應(yīng)用于高效變頻至532納米。近來(lái),具有更長(zhǎng)脈沖寬度的毫秒級(jí)準(zhǔn)連續(xù)波(QCW)激光器也被開(kāi)發(fā)出來(lái)?;趯?duì)光纖激光器的深入研究發(fā)現(xiàn),其優(yōu)點(diǎn)是幾乎可應(yīng)用于宏觀和微觀工業(yè)激光加工的全部范圍。
第二種:MOPFA激光器 :脈沖光纖激光器的第二大類(lèi)別就是被稱(chēng)為MOPFA的種子半導(dǎo)體二極管主振蕩器光纖功率放大激光器,它們與Q-開(kāi)關(guān)光纖激光器的區(qū)別在于:脈沖上升時(shí)間可能會(huì)更快,脈沖持續(xù)時(shí)間可能更短,脈寬多樣化,脈沖重復(fù)頻率可高達(dá)數(shù)兆赫。
依據(jù)表3所示的參數(shù)組合,可大大提高峰值功率和功率密度的能力,從而處理打標(biāo)和微加工的任務(wù)。脈沖寬度可降低到10納秒以下,以實(shí)現(xiàn)更高的能量密度。在微加工工藝中,需要在有限的區(qū)域內(nèi)精確地移除少量的材料,這種情況下就可以用這種類(lèi)型的激光處理。市場(chǎng)需要新型高亮度短脈沖激光器,它具有優(yōu)良的脈沖到脈沖的穩(wěn)定性;但在開(kāi)發(fā)出這種新型激光器之前,對(duì)于特定的微加工過(guò)程的唯一解決辦法往往是:成本較高的二極管泵浦固體激光器,或效率很低的閃光燈泵浦固體激光器。
第三種:倍頻綠光光纖激光器 :雖然不是嚴(yán)格意義上的綠光光纖激光器(原因是其激活介質(zhì)并不直接釋放532納米的激光束),此類(lèi)型的光纖激光器有一些獨(dú)特的功能。激光源提供了較窄范圍的脈沖持續(xù)時(shí)間和高達(dá)600 kHz的重復(fù)頻率。單向二次諧波發(fā)生器使用了20毫米的LBO晶體。一個(gè)高速數(shù)字伺服回路采用了活性壓電式鏡面。高光譜亮度的激光源促成了高效的轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)84%的轉(zhuǎn)換效率及大于20%的電光轉(zhuǎn)換效率,且具備升級(jí)到355和266納米下高功率的可行性。
第四種:連續(xù)波(CW)激光器 - 調(diào)制型 :二極管泵浦的脈沖上升時(shí)間是5s,因此最小的脈沖持續(xù)時(shí)間(或時(shí)間調(diào)制)大約是10s。 使用簡(jiǎn)單的控制技術(shù)可以在10%-100%占空比調(diào)節(jié)這些激光器,所以調(diào)制頻率高達(dá)50 kHz是可以實(shí)現(xiàn)的。在微切削過(guò)程中,調(diào)制可以最大程度地減少部件的熱輸入。對(duì)占空比的大范圍控制以及M2等于1.05——這兩個(gè)因素的結(jié)合有可能實(shí)現(xiàn)小于20微米的切縫寬度,使用傳統(tǒng)的光學(xué)元件即可。
第五種:準(zhǔn)連續(xù)波(QCW)激光器 :雖然連續(xù)波光纖激光器擁有實(shí)現(xiàn)高能量脈沖的能力,但主要是通過(guò)使用高于所需要的平均功率的方式或超長(zhǎng)的脈沖持續(xù)時(shí)間完成,而這兩種方式都存在缺陷。近來(lái),連續(xù)波激光器的范圍得到了拓展,開(kāi)發(fā)出了具有更高峰值功率、更高脈沖能量的激光器。這種激光器具備數(shù)焦耳脈沖能量、超長(zhǎng)脈沖,以及能與更大直徑的光纖耦合的能力,使得生產(chǎn)出的焊點(diǎn)直徑可達(dá)0.5毫米。早期試驗(yàn)表明,這些低占空比焊點(diǎn)在任何方面都和閃光燈泵浦固體激光器相似。
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