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光纤激光切割机激光器的简单工作原理

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光纤激光切割机激光器的简单工作原理

发布日期:2017-12-14 作者:http://njcjjszp.com 楚江金属制品 点击:

          光纤激光切割机激光器是以光纤作为工作物质(增益介质)的极为有发展潜力的中红外波段激光器,按其发射激励可以分为稀土掺杂光纤激光器、光纤非线性效应激光器、单晶光纤激光器、光纤弧子激光器等。其中,稀土掺杂光纤激光器已很成熟,如掺杂铒光纤放大器(EDFA)已广泛用于光纤通信系统。高光纤激光器主要用于军事(光电对抗、激光探测、激光通信等)、激光加工(激光打标、激光机器人、激光微加工等)、激光医疗等领域。

         光纤是以SiO2为基质材料拉成的玻璃实体纤维,其导光原理是利用管的全反射原理,即当光以大于临界角的角度由折射率大的光密介质,折射率小的光疏介质时,即发生全反射,入射光全部反射到折射率大的光密介质。折射率小的光疏介质没有光透过。

         普通裸光纤一般由中心高折射率玻璃芯(直径4~62.5μm)、中间低折射率硅玻璃包层(芯径125μm)和外部的加强树脂涂层组成。光纤按传播光波模式可分为单模(SM)光纤和多模(MM)光纤。单模光纤的芯直径较小(直径4~12μm),只能传播一种模式的光,其模间色散较小。多模光纤的芯径较粗(直径大于50μm),可传播多种模式的光,但其模间色散较大。按折射分布可分为阶跃折射率(SI)光纤和渐变折射率(GI)光纤。

        以稀土掺杂光纤激光器为例,掺有稀土粒子的光纤芯作为增益介质,掺杂光纤固定在两个反射镜间构成谐振腔,泵浦光从M1入射到光纤中,从M2输出激光,当泵浦光通过光纤时,光纤中的稀土离子吸收泵浦光,其电子被激励到较高的激发能级上,实现粒子数反转。反转后的粒子以辐射形式从高能级转移到基态,输出激光。

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