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激光切割机采用固体激光器产生的热负荷影响
来源: | 作者:pmt22d4f9 | 发布时间: 2019-08-03 | 91 次浏览 | 分享到:
固体激光器是激光切割机选用的一种激光器,相对于其它的激光器而言,其具有光束强,加工精细的特点。

    与闪光灯相比,有着50%发光效率的激光切割机半导体激光器对于激光切割机固体激光器来说是更理想的泵浦源。在过去的十年中,渐渐能够批量生产具有较高的功率与稳定性的半导体激光器带动了固体激光器从概念到结构上整体的发展。激光切割机半导体激光器发出的光波长很窄,能够调整到与激光泵浦物魇严格匹配的波长,这样就能够将固体激光器内部产生的热降到 低,而这必将带给激光切割机激光器更高的效率和光束质量。此外半导体激光器的寿命一般在10000h以上,远超过闪光灯的不到lOOOh的寿命,这就使激光器整体变得更可靠,从而降低维护的频率。

    典型的激光切割机固体激光器核心部分是一个棒状的激光活性介质。棒状的介质很容易制作,其 重要的特点是它输出的激光一般都是轴向对称的。其他形状如矩形板状不是很常见,只有当需要一些特殊的激光参数或需要增益物质的一些特殊规格时才会用到。工业应用的激光切割机固体激光器主要采用一些稀有气体的灯为光源,以光泵浦形式工作。不过由于闪光灯发射的光的波长线宽很宽,而工作物质却只吸收与之匹配的很窄波长范围的光,这就意味着只有很小一部分的泵浦能量被传给工作物质。除了效率问题之外,激光器在工作时还会产生大量的热,而这些废热也会影响输出激光的光束质量和输出功率。一般只有不到3%的电能能够转变成激光输出。

    这种热负荷会很严格的限制激光切割机固体激光器的输出功率和光束质量。热是产生在增益物质的内部的,而不管使用冷却剂还是用吸热器都只能冷却其边缘部分。这将使被泵浦的激光工作物质和温度分布不一致,导致机械应力的产生。因此 终限制能够提供给激光工作物质的泵浦功率,并因此限制应力折损极限时的 大输出功率。
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