高功率光纤激光器的特点是什么?



				
				
欣欣公主Q
48299 次浏览 2024-05-24 提问
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最新回答 (4条回答)

2024-05-26 10:08:10 回答

用得较多的是Marx发生器或电容器组。Marx发生器和脉冲形成回路,共同组成高功率脉冲发生器,又称脉冲发电机(图2)。图中电源对冲击电压发生器的电容C充电;间隙G(或称开关)动作后电容器串连,在末级引出端P    产生很高的电压U,U加在脉冲形成线上。脉冲形成线由特殊设计的传输线和高压开关组成。它的主要作用是将冲击电压发生器形成的脉冲进一步压缩,以提高输出功率的水平。负载可以是强X射线二极管,或者是被加速的电子束、离子束等。这样的典型系统通常可使初始功率提高几千万倍。     80年代建在英国的欧洲联合环(托卡马克装置),由脉冲发电机提供脉冲大电流。脉冲发电机由两台各带有9米直径、重量为775吨的大飞轮的发电机组成。发电机由8.8    兆瓦的电动机驱动,大飞轮用来储存准备提供产生大功率脉冲的能量。每隔10分钟脉冲发电机可以产生一个持续25秒左右的500万安大电流脉冲。希望我的回答可以帮助到您。

2024-05-26 10:08:10 回答

光纤是以SiO2为基质材料拉成的玻璃实体纤维,其导光原理是利用光的全反射原理,即当光以大于临界角的角度由折射率大的光密介质入射到折射率小的光疏介质时,将发生全反射,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内将没有光透过。普通裸光纤一般由中心高折射率玻璃芯、中间低折射率硅玻璃包层和最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光纤和多模光纤。单模光纤的芯径较小,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,可传播多种模式的光,但其模间色散较大。按折射率分布的情况化分,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,掺有稀土离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,实现了离子数反转。反转后的粒子以辐射形成从高能级转移到    基态,输出激光。  
a)表示将光纤耦合器两输出端口联结成环,(b)表示与此光纤环等效的用分立光学元件构成的光学系统,(c)表示两只光纤环反射器串接一段掺稀土离子光纤,构成全光纤型激光器。以掺Nd3+石英光纤激光器为例,应用806nm波长的AlGaAs(铝镓砷)半导体激光器为泵浦源,光纤激光器的激光发射波长为1064nm,泵浦阀值约470μW。
  利用2×2光纤耦合器可以构成光纤环形激光器。将光纤耦合器输入端2联结一段稀土掺杂光纤,再将掺杂光纤联结耦合器输出端4而成环。泵浦光由耦合器端1注入,经耦合器进入光纤环而泵浦其中的稀土离子,激光在光纤环中形成并由耦合器端口3输出。这是一种行波型激光器,光纤耦合器的耦合比越小,表示储存在光纤环内的能量越大,激光器的阈值也越低。典型的掺Nd3+光纤环形激光器,耦合比≤10%,利用染料激光器595nm波长的输出进行泵浦,产生1    078mn的激光,阈值为几个毫瓦。上述光纤环形激光腔的等效分立光学元件的光路安排。
  利用光纤中稀土离子荧光谱带宽的特点,在上述各种激光腔内加入波长选择性光学元件,如光栅等,可构成可调谐光纤激光器,典型的掺Er3+光纤激光器在1    536和1    550nm处可调谐14nm和llnm。如果采用特别的光纤激光腔设计,可实现单纵模运转,激光线宽可小至数十兆赫,甚至达10kHz的量级。光纤激光器在腔内加入声光调制器,可实现调Q或锁模运转。调Q掺Er3+石英光纤激光器,脉冲宽度32ns,重复频率800Hz,峰值功率可达120W。锁模实验,得到光脉冲宽度2.8ps和重复频率810MHz的结果,可望用作孤子激光源。
  稀土掺杂石英光纤激光器以成熟的石英光纤工艺为基础,因而损耗低和精确的参数控制均得到保证。适当加以选择可使光纤在泵浦波长和激射波长均工作于单模状态,可达到高的泵浦效率,光纤的表面积与体积之比很大,散热效果很好,因此,光纤激光器一般仅需低功率的泵浦即可实现连续波运转。光纤激光器易于与各种光纤系统的普通光纤实现高效率的接续,且柔软、细小,因此不但在光纤通信和传感方面,而且在医疗、计测以及仪器制造等方面都有极大的应用价值。

2024-05-26 10:08:10 回答

在工业加工方面,激光加工技  术是利用激光与物质相互作用的特性对材料进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一门加工技术,它是大功率光纤激光器市场前景最广阔的应用领域。与机  械加工相比,激光加工具有加工对象广、非接触加工、公害小、速度快、可自动控制等优点,被誉为“未来制造系统的共同加工手段。
与传统高功率激光器相比,工作波长在1060~1200  nm范围内的掺镱大功率光纤激光器,具有转换效率高、光束质量好、维护周期长、运行费用低等优点,其极高的效率和功率在材料加工方面可与传统的YAG激光器相媲美。

2024-05-26 10:08:10 回答

光纤激光器输出功率连续功率已上升到数千瓦的量级,以至万瓦的量级。与一般的激光器相比,光纤激光具有许多独特的优点,例如光束质量好;体积小,重量轻,免维护;风冷却,简单易操作;运行成本低,可在工业环境下使用;寿命长,加工精度  高,速度快;电能转化效率高,可以实现智能化,自动化,柔性化操作等。基于上述的优点,其应用领域已经扩展到汽车制造,船舶制造和航空制造业等的金属和非  金属材料的激光切割、激光焊接等方面。希望我的回答可以帮助到您哦

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