光纖激光器的結構
Ⅰ 光纖激光打標機組成有那幾部分
光纖激光打標機組成
發布時間:2012-02-26
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光纖激光打標機的組成主要有以下幾個部分:
1,
光纖激光器
,目前使用得最多的為IPG品牌,當然還有SPI也有用到,SPI的MOPO模式的光纖激光器,其市場也有很大的前景.
2,數字振鏡,目前使用得最多的是德國SCANLAB振鏡,還有RAYCUS振鏡,國內做的有SUNNEY,HANS等.
3,場鏡,目前使用最多的都是國內品牌了,在光學鏡片上,國內的效果都足於對付最為常用的場合了,所以沒有必要去找進口品牌的了
4,打標控制卡,目前使用最多的是SAMLIGHT,
MarkStudio,還有EZCAD也有一定的市場.
5,機殼及電路部分,這一部分都是廠家自己設計和生產,當然很多都是訂做的,這就是為什麼這么多家的光纖機的外形雷同的原因.
光纖激光打標機將會在2013年底50%的取代半導體激光打標機,所以目前這個時期將是廠家清理半導體配件庫存的時候,光纖激光器只要是國產的光纖激光器以性價比上達到一定的高度,這個時間還可以提前的到來.光纖激光打標機天下的時代將不遠了
Ⅱ 光纖激光器的原理特性
由於光纖激光器採用的工作介質具有光纖的形式,其特性要受到光纖渡導性質的影響。進入到光纖中的泵浦光一般具有多個模式,而信號光電可能具有多個模式,不同的泵浦模式對不同的信號模式產生不同的影響,使得光纖激光器和放大器的分析比較復雜,在很多情況下難以得到解析解,不得不藉助於數值計算。光纖中的摻雜分布對光纖激光器也產生很大的影響,為了使介質具有增益特性,將工作離子(即雜質)摻雜進光纖。一般情況下,工作離子在纖芯中均勻分布.但不同模式的泵浦光在光纖中的分布是非均勻的。因而,為了提高泵浦效率,應該盡量使離子分布和泵浦能量的分布相重合。在對光纖激光器進行分析時,除了基於前面討論的激光器的一般原理,還要考慮其自身特點,引入不同的模型和採用特殊的分析方法,以達到最好的分析效果。和傳統的固體、氣體激光器一樣,光纖激光器也是由泵浦源、增益介質、諧振腔三個基本要素組成。泵浦源一般採用高功率半導體激光器,增益介質為稀土摻雜光纖或普通非線性光纖,諧振腔可以由光纖光柵等光學反饋元件構成各種直線型諧振腔,也可以用耦合器構成各種環形諧振腔。泵浦光經適當的光學系統耦合進入增益光纖,增益光纖在吸收泵浦光後形成粒子數反轉或非線性增益並產生自發發射。所產生的自發發射光經受激放大和諧振腔的選模作用後,最終形成穩定激光輸出。
Ⅲ 光纖激光器的類型
按照光纖材料的種類,光纖激光器可分為:
1、晶體光纖激光器。工作物質是激光晶體光纖,主要有紅寶石單晶光纖激光器和nd3+:YAG單晶光纖激光器等。
2、非線性光學型光纖激光器。主要有受激喇曼散射光纖激光器和受激布里淵散射光纖激光器。
3、稀土類摻雜光纖激光器。光纖的基質材料是玻璃,向光纖中摻雜稀土類元素離子使之激活,而製成光纖激光器。
4、塑料光纖激光器。向塑料光纖芯部或包層內摻入激光染料而製成光纖激光器。
按增益介質分類為:
a)晶體光纖激光器。工作物質是激光晶體光纖,主要有紅寶石單晶光纖激光器和Nd3+:YAG單晶光纖激光器等。
b)非線性光學型光纖激光器。主要有受激喇曼散射光纖激光器和受激布里淵散射光纖激光器。
c)稀土類摻雜光纖激光器。向光纖中摻雜稀土類元素離子使之激活,(Nd3+、Er3+、Yb3+、Tm3+等,基質可以是石英玻璃、氟化鋯玻璃、單晶)而製成光纖激光器。
d)塑料光纖激光器。向塑料光纖芯部或包層內摻入激光染料而製成光纖激光器。
(2)按諧振腔結構分類為F-P腔、環形腔、環路反射器光纖諧振腔以及「8」字形腔、DBR光纖激光器、DFB光纖激光器等。
(3)按光纖結構分類為單包層光纖激光器、雙包層光纖激光器、光子晶體光纖激光器、特種光纖激光器。
(4)按輸出激光特性分類為連續光纖激光器和脈沖光纖激光器,其中脈沖光纖激光器根據其脈沖形成原理又可分為調Q光纖激光器(脈沖寬度為ns量級)和鎖模光纖激光器(脈沖寬度為ps或fs量級)。
(5)根據激光輸出波長數目可分為單波長光纖激光器和多波長光纖激光器。
(6)根據激光輸出波長的可調諧特性分為可調諧單波長激光器,可調諧多波長激光器。
(7)按激光輸出波長的波段分類為S-波段(1460~1530 nm)、C-波段(1530~1565 nm)、L-波段(1565~1610 nm)。
(8)按照是否鎖模,可以分為:連續光激光器和鎖模激光器。通常的多波長激光器屬於連續光激光器。
按照鎖模器件而言,可以分為被動鎖模激光器和主動鎖模激光器。
其中被動鎖模激光器又有:
等效/假飽和吸收體:非線性旋轉鎖模激光器(8字型,NOLM和NPR)
真飽和吸收體: SESAM或者納米材料(碳納米管,石墨烯,拓撲絕緣體等)。
Ⅳ 光纖激光切割機由哪些部件組成
1、光纖激光器
激光器是激光設備為核心的「動力源」,就像汽車發動機一樣,也是光纖激光切割機中為昂貴的部件。目前市面上光纖激光器品牌有IPG、銳科、創鑫等等,隨著技術的發展,國產激光器品牌如銳科等也嶄露頭角,以高性價比逐漸受到市場認可。激光器,能直接影響到設備的切割效率、切割質量、使用壽命等等。因而激光器也成了選購設備時首要考察的因素之一。
2、電機
電機直接影響到的是設備的切割精度。一般像飼服電機和激光器還是進口的相對來說技術更成熟,也更具可靠性,不要輕易選擇不知名的雜牌。
3、切割頭
激光切割機切割頭是激光輸出裝置,它由噴嘴、聚焦透鏡和聚焦跟蹤系統組成。激光切割機的切割頭會根據設定的切割軌跡行走,但不同材料、不同厚度、不同切割方式情況下,激光切割頭高度是需要調節控制的。
4、伺服電機
伺服電機是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機,是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機可使控制速度,位置精度非常准確,可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。高品質的伺服電機能夠有效地保證激光切割機的切割精度、定位速度和重復定位精度。
Ⅳ 什麼是光纖激光器其原理是什麼相對於氣體和固體激光器有什麼優點有哪些研究方向
光纖激光的概念你可以自己找本書看下,所有的激光的產生原理都一樣。光纖激光的優點,光電轉換率高,還有一個關鍵的特性是可以通過光纖傳輸,柔性的。研究方向,如何使用高功率激光切割厚板材料,算是一個方向吧。
Ⅵ 光纖激光打標機結構及原理
光纖激光器成為激光物理研究的一個熱門,它被一致認為是全面替代固體激光器的新一代產品。光纖激光打標機是利用激光束在各種不同的物質表面打上永久的標記。打標的效應是通過表層物質的蒸發露出深層物質,或者是通過光能導致表層物質的化學物理變化而"刻"出痕跡,或者是通過光能燒掉部分物質,顯出所需刻蝕的圖案、文字、條形碼等各類圖形
所謂光纖激光打標機是指該款打標機使用的是光纖激光器,光纖激光器具有體積小(無水冷裝置,使用風冷)、光束質量好(基模)、免維護等特點
主要由激光器、振鏡頭、打標卡三部分組成,採用光纖激光器生產激光的打標機,光束質量好,其輸出中心為1064nm,整機壽命在10萬小時左右,相對於其他類型激光打標器壽命更長,電光轉換效率為28%以上,相對於其他類型激光打標機2%-10%的轉換效率優勢很大,在節能環保等方面性能卓著。
Ⅶ 光纖激光器的結構
激光信號的來產生需具備粒子數反轉源、存在光反饋和達到激光閾值三個基本條件,因此激光器是由工作物質、泵浦源和諧振腔三部分組成。光纖激光器的基本結構如下,增益光纖為產生光子的增益介質;抽運光的作用是作為外部能量使增益介質達到粒子數反轉,也就是泵浦源;光學諧振腔由兩個反射鏡組成,作用是使光子得到反饋並在工作介質中得到放大。抽運光進入增益光纖後被吸收,進而使增益介質中能級粒子數發生反轉,當諧振腔內的增益高於損耗時在兩個反射鏡之間便會形成激光振盪,產生激光信號輸出。
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內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」,當適當加入正反饋迴路(構成諧振腔)便可形成激光振盪輸出。
Ⅷ 光纖激光器
光纖激光器就是一個光源,一個特殊的光源
光纖激光器近年來成為激光物理研究的一個熱門,它被一致認為是有可能全面替代固體激光器的新一代產品。
未來光纖激光器的發展趨勢主要體現在以下兩個方面:
(1)光纖激光器本身性能的提高:如何提高輸出功率和轉換效率,優化光束質量,縮短增益光纖長度,提高系統穩定性並使其更加小巧緊湊是未來光纖激光器領域研究的重點。
(2)新型光纖激光器的研製:在時域方面,具有更小占空比的超短脈沖鎖模光纖激光器一直是激光領域研究的熱點,高功率飛秒量級脈沖光纖激光器一直是人們長期追求的目標。在頻域方面,寬頻輸出並可調諧的光纖激光器將成為研究熱點 。
光纖激光器的研究從上個世紀80年代末就已經開始,由於其能夠產生超短脈沖,有著十分廣闊的應用前景,所以世界各國對光纖激光器研究表現出了極大的熱情。與其他類型激光器相比,光纖激光器具有可靠性高、結構簡單、價格低廉,轉換效率高等突出優點。
國內在這一領域的研究開展的也比較早,不論是理論上還是實驗上,都取得了不少研究成果。不過,與國外相比,還存在較大的差距。特別是針對高性能光纖激光器的研究相對較少,實用化方面所做的工作也遠遠不夠,效果也不是很理想。因此,很有必要進一步加強對被動鎖模光纖激光器的研究。
1963年,Snitzer首次報道了摻Nd,十的光纖激光器,至此掀開了研究光纖激光器的熱潮。尤其是近幾年來,隨著光纖設計和製作上取得的進展,光纖激光器的輸出不斷增大,單個光纖器件的CW輸出功率已從百瓦級上升到千瓦級。同時,具有大包層直徑和大數值孔徑的高品質光纖在製作技術上的改善,使它很容易實現與二級管泵浦功率的有效藕合。
光纖激光器最顯著的優勢是具有極高的泵浦效率。一般情況下泵浦轉換效率為70%-75 %,比工業用二級管泵浦的固體激光器(DPSSL)高得多。如此高的轉換效率降低了激光器系統製冷和功率需要,能夠比傳統固體激光器的結構更為緊湊,加之全光纖結構可提供非常堅固和高可靠的封裝設計。而且,光纖激光器可顯著增強輸出的光束質量。
另一個重要的優勢在於:光纖激光器技術可大大延長器件壽命(與目前的DPSSL相比),該優勢已使近幾年關注光纖激光器的工業激光器公司不斷增大投人,因為從應用層面上講長期可靠性工作非常重要。光纖激光器還具有其他優勢:由於光纖激光器的激光介質本身就是導波介質,禍合效率高;光纖激光器可方便地與目前的光纖傳輸系統高效連接;纖芯可做得很細,能實現高功率密度;光纖的散熱性能好,因此光纖激光器具有很高的轉換效率以及很低的閡值;光纖激光器的輸出波長涵蓋范圍極廣,從400一3 400nm,可滿足各方面的應用需求,在工商業、通信、軍事、醫學等方面都有很好的應用前景。
Ⅸ 光纖激光器是怎樣分類的
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內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」,當適當加入正反饋迴路便可形成激光振盪輸出。按照光纖材料的種類,光纖激光器可分為晶體光纖激光器、非線性光學型光纖激光器、稀土類摻雜光纖激光器和塑料光纖激光器。
Ⅹ 光纖激光的原理
2 沖,每單個脈沖有一個持續時間,比如說 10 ns(納秒),一般稱作單個脈沖寬度,或單個脈沖持續時間,我們用 t 表示。這種激光器可以發出一連串脈沖,比如,1 秒鍾發出 10 個脈沖,或者有的就發出 一個脈沖。這時,我們就說脈沖重復(頻)率前者為 10,後者為 1,那麼,1 秒鍾發出 10 個脈沖,它的脈沖重復周期為 0.1 秒,而 1 秒鍾發出 1 個脈沖,那麼,它的脈沖重復周期為 1 秒,我們用 T 表示這個脈沖重復周期。 如果單個脈沖的能量為 E, 那麼 E/T 稱作脈沖激光器的平均功率,這是在一個周期內的平均值。例如, E = 50 mJ(毫焦), T = 0.1 秒, 那麼, 平均功率 P平均 = 50 mJ/0.1 s = 500 mW。 如果用 E 除以 t,即有激光輸出的這段時間內的功率,一般稱作峰值功率(peak power),例如,在前面的例子中 E = 50 mJ, t = 10 ns, P峰值 = 50 ×10^(-3)/[10×10^(-9)] = 5×10^6 W = 5 MW(兆瓦),由於脈沖寬度 t 很小,它的峰值功率很大。 脈沖能量E=1mj 脈寬t=100ns 重復頻率20-80K 脈沖持續時間T=1s/2k=?秒 平均功率P=E/T=0.001J/0.00005s=20W P峰值功率=E/t
激光的分類: 激光按波段分,可分為可見光、紅外、紫外、X光、多波長可調諧 ,目前工業用紅外及紫外激光。例如CO2激光器10.64um紅外
3 激光, 氪燈泵浦YAG激光器1.064um紅外激光, 氙燈泵浦YAG激光器1.064um紅外激光, 半導體側面/端面泵浦激光器1.064um紅外激光。 激光器的種類分,可分為固體、氣體、液體、半導體和染料等幾種類型: ( 1 )固體激光器一般小而堅固,脈沖輻射功率較高,應用范圍較廣泛。如:Nd:YAG激光器。Nd(釹)是一種稀土元素,YAG代表釔鋁石榴石,晶體結構與紅寶石相似。 ( 2 )半導體激光器可以通過外加的電場、磁場、溫度、壓力等改變激光的波長,能將電能直接轉換為激光能,所以發展迅速。 ( 3 )氣體激光器以氣體為工作物質(主要為惰性氣體),單色性和相乾性較好,激光波長可達數千種,應用廣泛。氣體激光器結構簡單、造價低廉、操作方便。在工農業、醫學、精密測量、全息技術等方面應用廣泛。氣體激光器有電能、熱能、化學能、光能、核能等多種激勵方式。 ( 4 )以液體染料為工作物質的染料激光器於 1966 年問世,廣泛應用於各種科學研究領域。現在已發現的能產生激光的染料,大約在 500 種左右。這些染料可以溶於酒精、苯、丙酮、水或其他溶液。它們還可以包含在有機塑料中以固態出現,或升華為蒸汽,以氣態形式出現。所以染料激光器也稱為 「 液體激光器 」 。染料激光器的突出特點是波長連續可調。燃料激光器種類繁多,價格低廉,效率高,輸出功率可與氣體和固體激光器相媲美,應用於分光光譜、光
4 化學、醫療和農業。 ( 5 )紅外激光器已有多種類型,應用范圍廣泛,它是一種新型的紅外輻射源,特點是輻射強度高、單色性好、相乾性好、方向性強。 ( 6 ) X 射線激光器在科研和軍事上有重要價值,應用於激光反導彈武器中具有優勢;生物學家用 X 射線激光能夠研究活組織中的分子結構或詳細了解細胞機能 用 X 射線激光拍攝分子結構的照片 , 所得到的生物分子像的對比度很高。 ( 7 )化學激光器 有些化學反應產生足夠多的高能原子,就可以釋放出大能量,可用來產生激光作用。 ( 8 )自由電子激光器 這類激光器比其他類型更適於產生很大功率的輻射。它的工作機制與眾不同,它從加速器中獲得幾千萬伏高能調整電子束,經周期磁場,形成不同能態的能級,產生受激輻射。 光分為可見光和不可見光:是根據人的肉眼是否能看到來劃分的。光的可見與不可見與光(或者說電磁波,光就是電磁波)的波長有關系,人眼能看到的電磁波的波長范圍是400nm到760nm,400nm左右的是紫色光,小於這個波長的人眼就看不到了,是紫外線。760nm附件的是紅色光,波長大於這個范圍,人眼也感覺不到也就是紅外線。
5 波長為380—780nm的電磁波為可見光。可見光透過三棱鏡可以呈現出紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色組成的光譜。紅色光波最長,640—780nm;紫色光波最短,380—430nm。 紅640—780nm 橙640—610nm 黃610—530nm 綠505—525nm 藍505—470nm 紫470—380nm 肉眼看得見的是電磁波中很短的一段,從0.4-0.76微米這部分稱為可見光。可見光經三棱鏡分光後,成為一條由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色組成的光帶,這光帶稱為光譜。其中紅光波長最長,紫光波長最短,其它各色光的波長則依次介於其間。波長長於紅光的(>0.76微米)有紅外線有無線電波;波長短於紫色光的(<0.4微米)有紫外線 常見的可見光有:
紅光、紫光
6 常用的是:紅外和紫外,紅外的如:YAG燈泵浦,CO2,半導體側面/端面泵浦,光纖 激光依據釋放能量的方式可分為:連續和脈沖激光,連續激光是以穩定、連續的光束釋放出能量,如二氧化碳、CW光纖激光器。脈沖激光的能量是以脈沖的形式釋放的,即激光能量在一個固定的(也有可調節的)時間內(脈沖寬度)釋放出來(稱為一個脈沖),而每個脈沖之間的時間是可控的,依據脈沖寬度,此類激光又可分為長脈沖激光(脈寬為毫秒級)和短脈沖激光(脈寬為納秒級),近年又出現了皮秒激光(1皮秒等於一萬億分之一秒(10E-12秒)。 激光脈沖:指的是脈沖工作方式的激光器發出的一個光脈沖,簡單的說,好比手電筒的工作一樣,一直合上按鈕就是連續工作,合上開關立刻又關掉就是發出了一個「光脈沖」