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纳秒脉冲光纤激光器概述

自从 1961 年,美国光学公司的 Snitzer 和 Koester 报道了世界上首台光纤激光器以来,纳秒激光器哪家好,由于光纤激光器具有光束质量高、成本低、转换效率较高、稳定性好、体积小、兼容性强、寿命长、散热快等优点而备受关注。尤其是高功率的纳秒脉冲光纤激光器,已经被广泛的应用于激光加工、激光测距仪、二次谐波的产生、军事等领域。因此,高功率纳秒脉冲光纤激光器的研发和实用化技术已成为激光技术领域的一个热点。由于纳秒脉冲光纤激光器具有如下优点:(1)光束质量高。光纤的纤芯直径在几个微米的量级,能大大的提高激光器的光束质量,从而满足工业加工的高质量需求。(2)散热好。光纤激光器的体积很小,无需庞大的水冷系统,高功率运转时也只需要风冷。(3)体积小。光纤具有良好的柔性,使得激光器可以设计得相当小巧、结构紧凑、易于集成,并且在高冲击、强震动、高温度、大灰尘等相对恶劣的环境中也能工作。(4)良好的光谱特性。通过改变不同掺杂的增益光纤和与之相匹配的光纤元器件,可以实现不同波长的激光输出。因此,研究纳秒脉冲光纤激光器已成为当今的趋势。在光纤激光器中,主要通过调 Q 技术实现纳秒脉冲,调 Q 方式分为主动调 Q 和被动调 Q 两种。主动调 Q 技术主要是在腔内插入电光开关或声光开关调制腔内的 Q 值来产生短高强的激光脉冲,产生的脉冲宽度从几十纳秒到几百纳秒。被动调 Q 技术主要是采用可饱和吸收体(半导体材料或者掺稀土的晶体薄片)进行调 Q。与主动调 Q 相比,被动调 Q 具有成本低廉、结构紧凑、峰值功率高、脉冲宽度窄等优点,因此采用被动调 Q 技术得到的窄脉宽、高重频、高功率光纤激光器具有重要的实际意义。



纳秒激光器

二*管泵浦固态(DPSS)激光器是在20世纪90年代末被首先引入工业环境的。当时,纳秒激光器经销批发,首台此类激光器仅具有几瓦的低输出功率,其波长为355nm。在二*管泵浦之前,使用灯泵浦可获得激光,但是这类激光器是非常不可靠的。当时,几瓦的纳秒紫外光的成本超过10万美元。

随后,纳秒激光器的市场变得越来越成熟,而这些激光器现在也可以从许多不同的制造商(提供红外、可见和紫外波长)处购买到,10W紫外输出功率的纳秒激光器的价格低于5万美元。在大多数情况下,这些激光器的脉冲持续时间介于几十到几百纳秒的范围内。





激光器的未来发展

全球激光器市场规模较大,且呈现稳步上升趋势。StrategiesUnlimited发布的数据显示,2018年全球激光器市场规模约达137.5亿美元,同比增长5.8%,近十年复合增速达11.1%。

根据前瞻产业研究院的数据,2018年我国激光产业市场规模达1440亿元,同比增长22.14%。其中,激光元器件市场规模为288亿元,同比增长22.03%,激光应用市场规模为547亿元,纳秒激光器多少钱,同比增长22.1%,陕西纳秒激光器,激光设备市场规模为605亿元,同比增长22.22%。预计2021年总体市场规模将达到2489亿元,未来三年复合增速达20%。

随着大功率激光器的技术突破和增材制造技术的成熟,预计未来激光器行业将持续快速增长。

典型的激光器,由激光工作物质(发出能量)、泵浦源(提升能量)、光学谐振腔(传播能量)等部分组成。泵浦源为激光器的光源,谐振腔为泵浦光源与增益介质之间的回路,增益介质指可将光放大的工作物质。

激光器有多种分类方法,其中常用的分类方法有四种:工作物质:可分为气体、固体、液体(染料)、半导体、准分子等;能量输出波形(工作方式):可分为连续激光器、脉冲激光器、和准连续激光器,脉冲激光器可进一步分为毫秒激光器、微秒激光器、纳秒机关器、皮秒激光器、阿秒激光器等;输出波长(颜色):可分为紫外激光器、红外激光器、可见光激光器等;功率大小:可分为低功率激光器(<100w)、中功率激光器(100w-1500w)、高功率激光器(>1500w)。




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