光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器,光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来:在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度,造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”,当适当加入正反馈回路(构成谐振腔)便可形成激光振荡输出。
折叠类型
光纤激光器种类很多,根据其激射机理、器件结构和输出激光特性的不同可以有多种不同的分类方式。根据目前光纤激光器技术的发展情况,其分类方式和相应的激光器类型主要有以下几种:
(1)按增益介质分类为:
a)晶体光纤激光器。工作物质是激光晶体光纤,主要有红宝石单晶光纤激光器和Nd3+:YAG单晶光纤激光器等。
b)非线性光学型光纤激光器。主要有受激喇曼散射光纤激光器和受激布里渊散射光纤激光器。
c)稀土类掺杂光纤激光器。向光纤中掺杂稀土类元素离子使之激活,(Nd3+、Er3+、Yb3+、Tm3+等,基质可以是石英玻璃、氟化锆玻璃、单晶)而制成光纤激光器。
d)塑料光纤激光器。向塑料光纤芯部或包层内掺入激光染料而制成光纤激光器。
(2)按谐振腔结构分类为F-P腔、环形腔、环路反射器光纤谐振腔以及“8”字形腔、DBR光纤激光器、DFB光纤激光器等。
(3)按光纤结构分类为单包层光纤激光器、双包层光纤激光器、光子晶体光纤激光器、特种光纤激光器。
(4)按输出激光特性分类为连续光纤激光器和脉冲光纤激光器,其中脉冲光纤激光器根据其脉冲形成原理又可分为调Q光纤激光器(脉冲宽度为ns量级)和锁模光纤激光器(脉冲宽度为ps或fs量级)。
(5)根据激光输出波长数目可分为单波长光纤激光器和多波长光纤激光器。
(6)根据激光输出波长的可调谐特性分为可调谐单波长激光器,可调谐多波长激光器。
(7)按激光输出波长的波段分类为S-波段(1460~1530nm)、C-波段(1530~1565nm)、L-波段(1565~1610nm)。
(8)按照是否锁模,可以分为:连续光激光器和锁模激光器。通常的多波长激光器属于连续光激光器。
按照锁模器件而言,可以分为被动锁模激光器和主动锁模激光器。
其中被动锁模激光器又有:
等效/假饱和吸收体:非线性旋转锁模激光器(8字型,NOLM和NPR)
真饱和吸收体:SESAM或者纳米材料(碳纳米管或者石墨烯)。
折叠优势
光纤激光器作为第三代激光技术的代表,具有以下优势:
(1)玻璃光纤制造成本低、技术成熟及其光纤的可饶性所带来的小型化、集约化优势;
(2)玻璃光纤对入射泵浦光不需要像晶体那样的严格的相位匹配,这是由于玻璃基质Stark分裂引起的非均匀展宽造成吸收带较宽的缘故;
(3)玻璃材料具有极低的体积面积比,散热快、损耗低,所以转换效率较高,激光阈值低;
(4)输出激光波长多:这是因为稀土离子能级非常丰富及其稀土离子种类之多;
(5)可调谐性:由于稀土离子能级宽和玻璃光纤的荧光谱较宽。
(6)由于光纤激光器的谐振腔内无光学镜片,具有免调节、免维护、高稳定性的优点,这是传统激光器无法比拟的。
(7)光纤导出,使得激光器能轻易胜任各种多维任意空间加工应用,使机械系统的设计变得非常简单。
(8)胜任恶劣的工作环境,对灰尘、震荡、冲击、湿度、温度具有很高的容忍度。
(9)不需热电制冷和水冷,只需简单的风冷。
(10)高的电光效率:综合电光效率高达20%以上,大幅度节约工作时的耗电,节约运行成本。
(11)高功率,目前商用化的光纤激光器是六千瓦.
折叠编辑本段行业应用
主要是应用于对深度、光滑度、精细度要求较高的领域,如手机不锈钢饰片、钟表、模具、IC、手机按键等行业,位图打标,可在金属,塑料等表面标刻出精美的图片。
折叠编辑本段注意事项
(1)激光器及光学镜头易碎,搬运时应小心轻放,并避免振动;
(2)机内出现故障时,应立即停止工作,由专业工作人员处理;
(3)严禁无水或水循环不正常情况下启动激光电源;
(4)注意开关机顺序,在关机时必须把电流调节到5A左右;
(5)注意打标机幅面不得超过工作幅面;
(6)注意保持室内及机器表面整洁干净;
(7)注意保持内循环水干净,定期清洗水箱并换干净去离子水或纯水。
本机维护
1)本机不工作时,应切断打标机和计算机电源。
2)本机不工作时,将场镜镜头盖盖好,防止灰尘污染光学镜片。
3)本机工作时电路呈高压状态,非专业人员,切勿在开机时检修,以免发生触电事故。
4)本机出现任何故障应立刻切断电源。
5)设备长时间使用,空气中的灰尘将吸附在聚焦镜下端表面上,轻者会降低激光器的功率,影响打标效果;重者造成光学镜片吸热过温以致炸裂。当打标效果不佳时,应仔细检查聚焦镜表面是否被污染。
如果是聚焦镜表面被污染,应卸下聚焦镜清洗其下端表面。
卸下聚焦镜应特别小心,注意不要碰坏或摔伤;同时,也不要用手或其他物品触及聚焦镜镜面。
清洗的方法是将无水乙醇(分析纯)与乙醚(分析纯)按3:1的比例混合,用长纤维棉签或镜头纸侵入混合液,轻轻擦洗聚焦镜下端表面,每擦试一面,须更换一次棉签或镜头纸。
6)在打标机工作过程中,不得挪动打标机,以免损坏机器。
7)打标机上不要覆盖堆或放其他物品,以免影响机器散热效果.
折叠编辑本段技术参数
机型 XHY-F5 XHY-F10 XHY-F20 XHY-F30 XHY-F50 XHY-F100
功率 5W 10W 20W 30W 50W 100W
激光波长 1060nm
重复频率 0-100KHZ
光束质量 <2 <3 <5
雕刻线速 ≤7000mm/s
线宽 0.01mm
字符 0.15mm
重复精度 ±0.002
供电电源 单相交流90-260V/50Hz-60Hz
整机耗电 500W 1000W
雕刻深度 ≤0.3mm ≤0.5mm ≤1.0mm
操作系统 Win98/Win2000/WinXP
冷却方式 内置风冷
控制接口 标准USB
打标范围 30mm/30mm-300mm/300mm
文件格式 WINDOWS操作系统字库的所有字体/字型