隨著高亮度激光的最新發(fā)展,在許多全新的領域中,激光材料加工應用的機會不斷增加。
我們以技術非常成熟的寶石棒結(jié)構(gòu)固體激光器為例,其相關的兩個完全不同的發(fā)展方向值得關注。一方面,寶石棒的將其直徑擴大,而長度減少為幾百個微米,這就成就了盤式激光器。另一方面,將棒的長度加大,直徑減小,這就成為光纖激光。
談到光纖激光,光纖的長度保證了光束質(zhì)量接近衍射極限(在給定波長的激光中,理論極限,或最小可能的聚焦尺寸)。這種激光的諧振腔無須進行任何調(diào)整,光束質(zhì)量是被光纖的物理特性所規(guī)范。光纖激光除了以上的兩大優(yōu)勢之外,還應當了解,其泵浦能量可以通過傳輸光纖進行耦合,傳輸至有源光纖或受激光纖,從而免去了二極管泵浦源到光纖激光的光學調(diào)整的繁瑣的過程。
這些光纖激光具備以下特點:體積非常小,在泵浦源與最終的光學聚焦系統(tǒng)之間沒有任何需要進行準之調(diào)節(jié)的零件,無須進行任何調(diào)整,很高的電光轉(zhuǎn)換效率 (25-30 %)。此外,光纖激光具有非常優(yōu)秀的光束質(zhì)量和超長的泵浦源壽命(超過5萬小時)。我們可以使用很小的擴束準直系統(tǒng),進而可以使用尺寸很小的振鏡系統(tǒng)進行高速光束操控。
15微米直徑的光纖長度限制在數(shù)米范圍內(nèi),因為存在拉曼散射效應, 它將在使用較長的光纖傳輸時減少輸出能量。而50微米的光纖限制在15米長度以內(nèi), 100和200微米的光纖長度沒有限制!
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