中国碟片激光器世界第二不惧光纤激光器挑战

2013-05-02 10:59

　　激光的光束质量对于切割尤为重要，因为光束质量好意味着光束的聚集效果好，焦斑尺寸小，功率密度大。碟片激光器可以输出几乎接近衍射极限光束质量的激光，而且能在高功率下保持这种优良特性，因此切割速度快，质量好。图6所示为1 kW的碟片激光器对低碳钢、不锈钢和铝的切割试验曲线(切割速度与材料厚度的关系)。

　　图6 TruDisk 1000切割曲线

　　二、碟片激光器不惧光纤激光器挑战

　　2012年6月在斯图加特举办了激光器应用及材料加工激光源的LASYS 2012展览会及其相关会议，而后，optics.org会议关键议题做了进一步探讨。斯图加特是德国通快（全球最大的激光器公司）的故乡，也是斯图加特大学激光工具学院（IFSW）的所在地和碟片激光器的起源地（20世纪90年代早期）。

　　IFSW总监Thomas Graf教授主持斯图加特激光器技术论坛（the Stuttgart Laser Technology Forum），适逢LASYS展会。Thomas Graf教授介绍了研究所的碟片激光器研发方向。

　　“大体上来讲，在IFSW上，我们可以看出碟片激光器的三大研发趋势：进一步提高CW多功率薄片激光器的光束质量，开发平均功率为千瓦级的超短脉冲薄碟片激光器和提高薄碟片激光器光束整形（偏振和波长选择）能力”。

　　图7 Thomas Graf教授，斯图加特激光研究所主任

　　Thomas Graf教授还表示，“开发千瓦锁模薄碟片激光器的先决条件是，首先确保千瓦功率环境下CW基本模式的顺利运行。因此，上述所有的开发结果最终会用于开发更高功率超速薄碟片激光器，在光纤激光器和二极管激光器不太可能与碟片激光器相竞争的情况下，这处于主导地位”。

　　1、碟片和光纤之战

　　Thomas Graf教授对于争论已久的问题--光纤激光器是否能在工业应用中取代碟片激光器--的观点是什么呢？“至少10年，我一直在回答这样的问题，我也可以再回答一次：碟片的市场十分巨大，不需要具备如光纤激光器等基模激光器的特性。实际上，如果光源的质量过高，许多材料加工应用的效果并不是很好。所以，尽管光纤激光器的束源质量通常比碟片激光器好，但是后者也有很好的效果”。