激光器

激光器發(fā)出的光信號(hào)進(jìn)入光纖的途徑主要有兩種方式：直接耦合、透鏡耦合，其中透鏡耦合又分為單透鏡耦合和多透鏡耦合。利用透鏡耦合可以獲得比直接耦合更高的耦合效率。⑤自由電子激光器，這是一種特殊類型的新型激光器，工作物質(zhì)為在空間周期變化磁場(chǎng)中高速運(yùn)動(dòng)的定向自由電子束，只要改變自由電子束的速度就可產(chǎn)生可調(diào)諧的相干電磁輻射，原則上其相干輻射譜可從X射線波段過(guò)渡到微波區(qū)域，因此具有很誘人的前景。而采用雙透鏡耦合，其主要優(yōu)勢(shì)就是可以分散公差，使得光路上的元件可以有更大的位移空間。

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超快激光的特點(diǎn)、應(yīng)用及市場(chǎng)前景分析

實(shí)際上，納秒、皮秒、飛秒都是時(shí)間單位，1ns＝10-9s，1ps＝10－12s，1fs＝10－15s。這個(gè)時(shí)間單位，表示的是一個(gè)激光脈沖的脈沖寬度，簡(jiǎn)言之就是在如此短暫的時(shí)間內(nèi)輸出一個(gè)脈沖激光。由于其輸出單脈沖時(shí)間非常非常短，因此這樣的激光稱為超快激光。隨著大功率激光器的技術(shù)突破和增材制造技術(shù)的成熟，預(yù)計(jì)未來(lái)激光器行業(yè)將持續(xù)快速增長(zhǎng)。當(dāng)把激光能量集中在如此短的時(shí)間內(nèi)，會(huì)獲得巨大的單脈沖能量和極高的峰值功率，在進(jìn)行材料加工時(shí)，會(huì)很大程度上避免長(zhǎng)脈寬、低強(qiáng)度激光造成材料熔化與持續(xù)蒸發(fā)現(xiàn)象（熱影響），可以大大提高加工質(zhì)量。

在工業(yè)上，通常將激光分成連續(xù)波（CW）、準(zhǔn)連續(xù)（QCW）、短脈沖（Q－Switched）、超短脈沖（Mode－Locked）四類。連續(xù)波以多模連續(xù)光纖激光器為代表，占據(jù)了當(dāng)前工業(yè)市場(chǎng)的大部分份額，廣泛應(yīng)用于切割、焊接、熔覆等領(lǐng)域，具有光電轉(zhuǎn)換率高、加工速度快等特點(diǎn)。準(zhǔn)連續(xù)波又稱長(zhǎng)脈沖，可產(chǎn)生ms～μs量級(jí)的脈沖，占空比為10％，這使得脈沖光具有比連續(xù)光高十倍以上的峰值功率，對(duì)于鉆孔、熱處理等應(yīng)用來(lái)說(shuō)非常有利。短脈沖指的是ns量級(jí)的脈沖，廣泛的應(yīng)用于激光標(biāo)刻、鉆孔、激光測(cè)距、二次諧波的產(chǎn)生、軍事等領(lǐng)域。激光器方面，激光器單臺(tái)價(jià)格每年降幅超過(guò)20%，帶動(dòng)激光裝備價(jià)格逐年下降超過(guò)10%。超短脈沖則是我們所說(shuō)的超快激光，包括達(dá)到ps、fs量級(jí)的脈沖激光。

納秒脈沖光纖激光器的應(yīng)用

納秒脈沖光纖激光器有許多優(yōu)點(diǎn)：光纖可盤(pán)繞，激光器具有更小的體積；不需要復(fù)雜的水冷設(shè)備，散熱性能好；激光器產(chǎn)品趨勢(shì)是向高功率光纖激光器和超快激光器方向進(jìn)行研發(fā)突破。只需限制纖芯的尺寸就可獲得非常好的光束質(zhì)量；轉(zhuǎn)化效率較高；激光器諧振腔簡(jiǎn)單，具有高的穩(wěn)定性等。隨著光纖激光器的輸出功率不斷攀高，高功率脈沖光纖激光器的應(yīng)用前景一片光明。因此高功率納秒脈沖光纖激光器在激光加工、光時(shí)域反射計(jì)(OTDR)、產(chǎn)生二次諧波、軍事等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。