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YAG激光器特点与应用解析

2021-01-28 15:55
Mr.Laser
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YAG激光器是以钇铝石榴石晶体为基质的一种固体激光器。钇铝石榴石的化学式是Y3Al5O15,简称为YAG。和其他固体激光器一样,YAG激光器基本组成部分是激光工作物质、泵浦源和谐振腔。

不过由于晶体中所掺杂的激活离子种类不同,泵浦源及泵浦方式不同,所采用的谐振腔的结构不同,以及采用的其他功能性结构器件不同,YAG激光器又可分为多种,例如按输出波形可分为连续波YAG激光器、重频YAG激光器和脉冲激光器等;按工作波长分为1.06μmYAG激光器、倍频YAG激光器、拉曼频移YAG激光器和可调谐YAG激光器等;按掺杂不同可分为Nd:YAG激光器、掺Ho、Tm、Er等的YAG激光器;以晶体的形状不同分为棒形和板条形YAG激光器;根据输出功率不同,可分为高功率和中小功率YAG激光器等。

YAG激光器光束质量好,具有高效率、低成本、稳定、安全、更精密、可靠性高的优势。在具体的应用中,采用YAG激光器的设备加工速度快,效率高,经济效益好,直边割缝小,切割面光滑,可获得大的深径比和深宽比热变形极小,可在硬、脆、软等各种材料上进行加工不存在刀具磨损、替换问题,无机械变容易实现自动化,可在特殊条件下实现加工泵浦效率高,可达20%左右随着效率的提高,激光介质的热负荷下降,因此大大改善光束质量寿命长,可靠性高、体积小,重量轻,适于小型化应用。

YAG激光器适用于金属材料的激光切割、焊接、打孔:如碳钢、不锈钢、合金钢、铝及合金、铜及合金、钛及合金、镍钼合金等材料。广泛应用于航空、航天、兵器、舰船、石化、医疗、仪表、微电子、汽车等行业,不仅使加工质量得到提高,而且提高了工作效率。除此之外,YAG激光器还可以为科学研究提供一种精确而快捷的研究手段。

相比于其他的激光器,YAG激光器能以脉冲和连续两种方式工作,其脉冲输出可通过调Q和锁模技术获得短脉冲及超短脉冲,从而使其加工范围比CO2激光更大。YAG激光器输出的波长为1.06um,恰好比CO2激光波长10.06um小一个数量级,因而使其与金属的偶合效率高、加工性能良好。最重要的是,YAG激光器能与光纤耦合,借助时间分割和功率分割多路系统能方便地将一束激光传输给多个工位或远程距离工位,便于激光加工实现柔性化。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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