目前,用於(yu) 激光加工的工業(ye) 激光器主要有兩(liang) 大類:固體(ti) 激光器和氣體(ti) 激光器。其中,固體(ti) 激光器以Nd:YAG激光器為(wei) 代表;而氣體(ti) 激光器則以CO2激光器為(wei) 代表。隨著激光技術的發展,目前人們(men) 也開始在某些加工應用場合使用大功率光纖激光器和大功率半導體(ti) 激光器。
(1)CO2激光器
CO2激光器的激光工作物質為(wei) CO2混合氣體(ti) ,其主要應用的激光波長為(wei) 10.6μm。由於(yu) 該種激光器的激光轉換效率較高,同時激光器工作產(chan) 生的熱量可以通過對流或擴散迅速傳(chuan) 遞到激光增益區之外,其激光輸出平均功率可以做到很高的水平(萬(wan) 瓦以上),滿足大功率激光加工的要求。
國內(nei) 外用於(yu) 激光加工的大功率CO2激光器,主要是橫流、軸流激光器。
①橫流激光器:橫流激光器的光束質量不太好,為(wei) 多模輸出,主要用於(yu) 熱處理和焊接。我國目前已能生產(chan) 各種大功率橫流CO2激光器係列,可滿足了國內(nei) 激光熱處理和焊接的需求。
②軸流激光器:軸流激光器的光束質量較好,為(wei) 基模或準基模輸出,主要用於(yu) 激光切割和焊接,我國激光切割設備市場主要由國外軸流激光器所占領。盡管國內(nei) 激光器廠商在國外軸流激光器上做了許多工作,但由於(yu) 主要配件還需進口,產(chan) 品價(jia) 格難以大幅度下降,普及率低。
(2)Nd:YAG激光器
Nd:YAG激光器的激光工作物質為(wei) 固態的Nd:YAG棒,其激光波長為(wei) 1.06μm。由於(yu) 該種激光器的激光轉換效率較低,同時受到YAG棒體(ti) 積和導熱率的限製,其激光輸出平均功率不高。但由於(yu) Nd:YAG激光器可以通過Q開關(guan) 壓縮激光輸出的脈衝(chong) 寬度,在以脈衝(chong) 方式工作時可獲得很高的峰值功率(108W),適用於(yu) 需要高峰值功率的激光加工應用;其另一大優(you) 點是可以通過光纖傳(chuan) 輸,避免了複雜傳(chuan) 輸光路的設計製作,在三維加工中非常有用。此外,還可以通過三倍頻技術將激光波長轉換為(wei) 355nm(紫外),在激光立體(ti) 造形技術中得到應用。
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