光纖激光切割的原理結(jié)構(gòu)和激光知識

      【中國機床商務網(wǎng)】導讀：選擇在光纖中摻稀土離子構(gòu)成光纖激光器，部分原因就是稀土離子的吸收范圍正好與半導體激光器的輻射范圍重合，因而能方便地采用成本低廉的、工藝較為成熟的半導體激光器作為泵浦光源。
　　
　　在光纖纖芯中摻入稀土離子，泵浦光通過光纖時，纖芯中的稀土離子吸收泵浦光，躍遷到激光上能級，產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)后的粒子在自發(fā)輻射光子或者特別注入的光子誘導下以受激輻射躍遷到激光下能級，同時發(fā)射出與誘導光子相同的光子，這樣的過程雪崩般發(fā)生，于是發(fā)射出激光。這就是光纖激光器的基本原理。
　　
　　光纖激光器的基本結(jié)構(gòu)由增益介質(zhì)、諧振腔與泵浦源組成。增益介質(zhì)為摻有稀土離子的光纖芯，摻雜光纖放置在兩個反射率經(jīng)過選擇的腔鏡之間，泵浦光從光纖激光切割機激光器的左邊腔鏡耦合進入光纖，經(jīng)準直光學系統(tǒng)和濾波器得到輸出激光。
　　
　　從理論上來說，只有泵浦源和增益光纖是構(gòu)成光纖激光器的必須組件，而諧振腔并非必*組件。諧振腔的選模和增加增益介質(zhì)長度的作用在光纖激光器中是可以不用的，因長光纖本身可以非常長,從而獲得很高的單程增益，而光纖的波導效應又可以起到選模的作用。但實際應用中人們一般希望使用較短光纖，所以多數(shù)情況下采用諧振腔，以引入反饋。
　　
　　光纖激光切割機由于它可以通過光纖傳輸，柔性化程度提高，故障點少，維護方便，速度奇快，所以在切割4mm以內(nèi)薄板時光纖切割機有著很大的優(yōu)勢，但是受固體激光波長的影響它在切割厚板時質(zhì)量較差。
　　
　　光纖激光器激光切割機的波長為1.06um，不易被非金屬吸收，故不能切割非金屬材料。光纖激光的光電轉(zhuǎn)化率高達25%以上，在電費消耗、配套冷卻系統(tǒng)等方面光纖激光的優(yōu)勢相當明顯。根據(jù)安全標準，激光危害等級分4級，光纖激光由于波長短對人體由于是眼睛的傷害大，屬于危害zui大的一級，出于安全考慮，光纖激光加工需要全封閉的環(huán)境。光纖激光切割機作為一種新興的激光技術，普及程度遠遠不如CO2激光切割機。