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未來光纖激光打標(biāo)機(jī)的發(fā)展趨勢介紹

未來光纖激光打標(biāo)機(jī)的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

　　（1）光纖激光器本身性能的提高：如何提高輸出功率和轉(zhuǎn)換效率，優(yōu)化光束質(zhì)量，縮短增益光纖長度，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性并使其更加小巧緊湊是未來光纖激光器領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。

　　（2）新型光纖激光器的研制：在時(shí)域方面，具有更小占空比的超短脈沖鎖模光纖激光器一直是激光領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，高功率飛秒量級脈沖光纖激光器一直是人們長期追求的目標(biāo)。在頻域方面，寬帶輸出并可調(diào)諧的光纖激光器將成為研究熱點(diǎn) 。

　　光纖激光器的研究從上個(gè)世紀(jì)80年代末就已經(jīng)開始，由于其能夠產(chǎn)生超短脈沖，有著十分廣闊的應(yīng)用前景，所以世界各國對光纖激光器研究表現(xiàn)出了極大的熱情。與其他類型激光器相比，光纖激光器具有可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉，轉(zhuǎn)換效率高等突出優(yōu)點(diǎn)。

　　國內(nèi)在這一領(lǐng)域的研究開展的也比較早，不論是理論上還是實(shí)驗(yàn)上，都取得了不少研究成果。不過，與國外相比，還存在較大的差距。特別是針對高性能光纖激光器的研究相對較少，實(shí)用化方面所做的工作也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，效果也不是很理想。因此，很有必要進(jìn)一步加強(qiáng)對被動(dòng)鎖模光纖激光器的研究。

　　1963年，Snitzer首次報(bào)道了摻Nd，十的光纖激光器，至此掀開了研究光纖激光器的熱潮。尤其是近幾年來，隨著光纖設(shè)計(jì)和制作上取得的進(jìn)展，光纖激光器的輸出不斷增大，單個(gè)光纖器件的CW輸出功率已從百瓦級上升到千瓦級。同時(shí)，具有大包層直徑和大數(shù)值孔徑的高品質(zhì)光纖在制作技術(shù)上的改善，使它很容易實(shí)現(xiàn)與二級管泵浦功率的有效藕合。

       光纖激光器最顯著的優(yōu)勢是具有極高的泵浦效率。一般情況下泵浦轉(zhuǎn)換效率為70%-75 %，比工業(yè)用二級管泵浦的固體激光器(DPSSL)高得多。如此高的轉(zhuǎn)換效率降低了激光器系統(tǒng)制冷和功率需要，能夠比傳統(tǒng)固體激光器的結(jié)構(gòu)更為緊湊，加之全光纖結(jié)構(gòu)可提供非常堅(jiān)固和高可靠的封裝設(shè)計(jì)。而且，光纖激光器可顯著增強(qiáng)輸出的光束質(zhì)量。

      另一個(gè)重要的優(yōu)勢在于:光纖激光器技術(shù)可大大延長器件壽命(與目前的DPSSL相比)，該優(yōu)勢已使近幾年關(guān)注光纖激光器的工業(yè)激光器公司不斷增大投人，因?yàn)閺膽?yīng)用層面上講長期可靠性工作非常重要。光纖激光器還具有其他優(yōu)勢:由于光纖激光器的激光介質(zhì)本身就是導(dǎo)波介質(zhì)，禍合效率高;光纖激光器可方便地與目前的光纖傳輸系統(tǒng)高效連接;纖芯可做得很細(xì)，能實(shí)現(xiàn)高功率密度;光纖的散熱性能好，因此光纖激光器具有很高的轉(zhuǎn)換效率以及很低的閡值;光纖激光器的輸出波長涵蓋范圍極廣，從400一3 400nm，可滿足各方面的應(yīng)用需求，在工商業(yè)、通信、軍事、醫(yī)學(xué)等方面都有很好的應(yīng)用前景。光纖激光器的優(yōu)勢決定光纖激光打標(biāo)機(jī)未來主導(dǎo)地位。

光纖激光器作為第三代激光技術(shù)的代表，具有以下優(yōu)勢： 

（1）玻璃光纖制造成本低、技術(shù)成熟及其光纖的可饒性所帶來的小型化、集約化優(yōu)勢； 

（2）玻璃光纖對入射泵浦光不需要像晶體那樣的嚴(yán)格的相位匹配，這是由于玻璃基質(zhì)Stark 分裂引起的非均勻展寬造成吸收帶較寬的緣故；

（3）玻璃材料具有極低的體積面積比，散熱快、損耗低，所以上轉(zhuǎn)換效率較高，激光閾值低； 

（4）輸出激光波長多：這是因?yàn)橄⊥岭x子能級非常豐富及其稀土離子種類之多；

（5）可調(diào)諧性：由于稀土離子能級寬和玻璃光纖的熒光譜較寬。

（6）由于光纖激光器的諧振腔內(nèi)無光學(xué)鏡片，具有免調(diào)節(jié)、免維護(hù)、高穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)，這是傳統(tǒng)激光器無法比擬的。 

（7）光纖導(dǎo)出，使得激光器能輕易勝任各種多維任意空間加工應(yīng)用，使機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得非常簡單。

（8）勝任惡劣的工作環(huán)境，對灰塵、震蕩、沖擊、濕度、溫度具有很高的容忍度。 

（9）不需熱電制冷和水冷，只需簡單的風(fēng)冷。

（10）高的電光效率：綜合電光效率高達(dá)20%以上，大幅度節(jié)約工作時(shí)的耗電，節(jié)約運(yùn)行成本。 

（11）高功率,目前商用化的光纖激光器是六千瓦。