光纖激光器的優(yōu)點(diǎn)

光纖激光打標(biāo)機(jī)中的激光器與傳統(tǒng)的氣體激光器和固體激光器相比，以摻雜光纖為工作介質(zhì)的光纖激光器的六大優(yōu)點(diǎn)，下面為大家講解一下。

1、增益介質(zhì)的表面積/體積比大

光纖激光器采用光纖做增益介質(zhì)，具有很大的表面積/體積比，這使其具有非常好的散熱性能，因此，即使非常高功率的光纖激光器，增益介質(zhì)也不會(huì)受到熱損害，一般無(wú)需對(duì)增益介質(zhì)采取特別的散熱措施，而其他種類的激光器，增益介質(zhì)的散熱問(wèn)題是需要重點(diǎn)考慮的，因此，該特點(diǎn)是光纖激光器多獨(dú)有的。

2、優(yōu)異的雙波導(dǎo)限制機(jī)制

高功率全光纖激光器采用雙包層有源光纖，這種雙層光纖是一種雙波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，高功率的多模泵浦光被限制在直徑較大的內(nèi)包層中傳輸，為采用高功率廉價(jià)的多模泵浦光提供了條件，信號(hào)激光在直徑很小的具有圓對(duì)稱波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的纖芯中產(chǎn)生和傳輸，在小芯徑纖芯波導(dǎo)的限制下，信號(hào)激光可獲得理想的光束質(zhì)量和極小的出光光斑直徑，這是全光纖激光器獨(dú)具吸引力的重要特點(diǎn)，在高功率激光器中，目前還沒(méi)有一種激光器能夠超越。優(yōu)異的光束質(zhì)量和極小的出光光斑直徑在激光應(yīng)用中具有非常重要的意義，可使后續(xù)應(yīng)用設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)更簡(jiǎn)單，體積更小，工作距離更長(zhǎng)，激光聚焦光斑更小，工作效率更高，加工深度更深，加工質(zhì)量更好等等。

3、固有的全封閉柔性光路

全光纖激光器的光路全部由光纖和光纖元件構(gòu)成，光纖和光纖元件之間采用光纖熔接技術(shù)連接，整個(gè)光路完全封閉在光纖波導(dǎo)中。這種天然的全封閉性光路一旦形成，無(wú)需另加隔離措施即可自成體系，實(shí)現(xiàn)與外界環(huán)境的隔離。由于光纖細(xì)小并具有很好的柔性，光路可盤繞和沿細(xì)小的管道穿行，因此，全光纖激光器能夠在比較惡劣的環(huán)境下工作，輸出光可穿過(guò)狹小的縫隙或沿細(xì)小的管道進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。這些特點(diǎn)在工業(yè)應(yīng)用中優(yōu)勢(shì)巨大，激光不但能適應(yīng)比較惡劣的工作環(huán)境，而且可以使激光器原理出光點(diǎn)，可將激光引入到以前很難到達(dá)的地方，可非常容易移動(dòng)和改變出光點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)加工點(diǎn)公用一臺(tái)激光器，可使激光加工設(shè)備的設(shè)計(jì)具有更高的靈活性等等。

4、光路具有免維護(hù)性

如前所述，全光纖激光器的關(guān)谷全部由光纖和光纖元件構(gòu)成，光纖和光纖元件之間采用光纖熔接技術(shù)連接，因此，光路一旦完成，即形成一個(gè)整體，實(shí)踐證明，這樣形成的鏈接結(jié)構(gòu)和連接參數(shù)將長(zhǎng)期保持穩(wěn)定，如果光纖和光纖元件本身能有長(zhǎng)期穩(wěn)定性，整個(gè)光路將長(zhǎng)期穩(wěn)定，無(wú)需維護(hù)。需要特別指出的是，這種免維護(hù)的特性并非不可維護(hù)和維修，在需要的情況下，整個(gè)光路的維護(hù)和維修同樣可以進(jìn)行，因此，與氣體和固體激光器需要頻繁的維護(hù)維修相比，全光纖激光器光路的免維護(hù)特性異常優(yōu)異，而與半導(dǎo)體激光器的不可維修性相比，全光纖激光器的可維護(hù)性和可維修性表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。

5、壽命長(zhǎng)

全光纖激光器的光路具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性，因此，需要與之匹配的長(zhǎng)壽命泵浦激光器才能獲得整機(jī)的長(zhǎng)壽命。發(fā)展低價(jià)格的長(zhǎng)壽命多模泵浦激光器使發(fā)展長(zhǎng)壽命光纖激光器的重點(diǎn)。單條寬發(fā)光區(qū)多模泵浦激光器就是這樣一種長(zhǎng)壽命半導(dǎo)體泵浦激光器，其條寬一般取100mm，基本上已經(jīng)接近105/125多模光纖的纖芯直徑，其有源區(qū)條寬是列陣半導(dǎo)體激光器的幾十倍，對(duì)單一發(fā)光條來(lái)說(shuō)，同樣輸出功率和同樣注入電流情況下，其光功率密度和電流密度將降低幾十倍，有源區(qū)溫度也會(huì)有所降低，在忽略其他因素的前提下，單條寬發(fā)光區(qū)半導(dǎo)體泵浦激光器降低失效率的作用是異常顯著的。目前尾纖輸出功率大于5W的單條寬發(fā)光區(qū)半導(dǎo)體泵浦激光器的平均無(wú)故障工作時(shí)間已經(jīng)達(dá)到50萬(wàn)小時(shí)以上。采用單條寬發(fā)光區(qū)半導(dǎo)體泵浦激光器作為光線激光器的泵浦源，全光纖激光器將具備長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)，因此，制作具有幾十萬(wàn)小時(shí)得長(zhǎng)壽命光纖激光器在技術(shù)上已經(jīng)可行。

6、體積小重量輕

全光纖激光器由于光路可盤繞，光路占用空間較小，在采用單條寬發(fā)光區(qū)半導(dǎo)體泵浦激光器做泵浦源的情況下，泵浦激光器可分散安裝，具有很好的散熱特性，在安裝密度不高的情況下，采用冷即可，在安裝密度較高的情況下，只需少量通水即可滿足散熱要求，因此，全光纖激光器的體積比同樣輸出功率的氣體和固體激光器系統(tǒng)更小，重量更輕。

光纖激光器是否有輻射

光纖激光器工作時(shí)是否有輻射？國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分類，是通過(guò)了全世界科學(xué)界公認(rèn)的，一致的分類法。這樣方便于激光設(shè)備的安全等級(jí)統(tǒng)一及國(guó)家貿(mào)易。分類分為：一級(jí)，二級(jí)，三級(jí)，四級(jí)，共分成4級(jí)。

等級(jí)分類級(jí)別越高，危險(xiǎn)性就越大。激光等級(jí)規(guī)定務(wù)必使用羅馬數(shù)字標(biāo)注在激光系統(tǒng)上，所有正規(guī)激光產(chǎn)品上一般貼有分類標(biāo)簽，標(biāo)簽中除了有圖形和文字警告外，還包含了以下信息：波長(zhǎng)、總輸出功率、激光分類。

下面為四級(jí)激光的說(shuō)明：

1.安全等級(jí)：一級(jí)。激光功率：小于0.5毫瓦，安全型激光，一級(jí)激光在正常使用條件下不會(huì)對(duì)人類的健康帶來(lái)危害，但是這類產(chǎn)品還得保證采用了防止工作人員在工作過(guò)程進(jìn)入激光輻射區(qū)域的設(shè)計(jì)。

2.安全等級(jí)：二級(jí)。激光功率：1毫瓦，這等級(jí)的激光有小功率、可見(jiàn)激光，人類憑借眼睛對(duì)強(qiáng)光眨眼反射都能保護(hù)自己，但直視時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)帶來(lái)危險(xiǎn)，二級(jí)激光要在激光器出光口部分需要張貼警告標(biāo)志。

3.安全等級(jí)：三級(jí)。三級(jí)又分為3a和3b二種，3a級(jí)激光，激光功率：1毫瓦至5毫瓦，3a級(jí)激光和二級(jí)一樣，要在激光器出光口部分需要張貼警告標(biāo)志。人眼只是短時(shí)間看到，人眼會(huì)對(duì)光的保護(hù)反射會(huì)起到一定的保護(hù)作用。但是如果光斑聚焦時(shí)進(jìn)入人眼將會(huì)對(duì)人眼造成傷害。

3b級(jí)等級(jí)激光，激光功率：5毫瓦。至500毫瓦，如果直視或漫反射時(shí)可能會(huì)造成傷害。3b級(jí)激光一般貼有“危險(xiǎn)”標(biāo)志，盡管它們對(duì)眼睛存在傷害，但是如光光斑不聚焦，引起火災(zāi)或燒傷皮膚的危險(xiǎn)較小。但還是建議使用此等級(jí)激光時(shí)要佩戴護(hù)眼裝置。

4.安全等級(jí)：四等級(jí)。激光功率：500毫瓦以上，這一級(jí)的激光對(duì)眼睛和皮膚都存在很大的傷害，直接反射、漫反射都會(huì)造成傷害。所有四級(jí)激光設(shè)備都必須得帶有“危險(xiǎn)”標(biāo)志。四級(jí)激光還能損壞激光附近的材料，引燃可燃性物質(zhì)，使用該等級(jí)激光時(shí)也和3b級(jí)一樣同佩戴護(hù)眼裝置。

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