高功率激光器的基礎(chǔ)知識

更新時(shí)間：2025-12-26

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什么是高功率激光？

高功率激光器是工業(yè)激光器，功率最高，能夠切割、切割和彎曲產(chǎn)品。具體來說，我們對金屬、玻璃、樹脂等進(jìn)行鉆孔、切割、劃線和標(biāo)記工藝。

高功率激光器常用于加工產(chǎn)品，但其用途因功率不同而異。

該功率范圍的高功率激光器用于加工金屬、玻璃和樹脂等材料。
氧化鋁、不銹鋼、鋼和鎂等金屬也很常見。作為樹脂，氟聚合物、丙烯酸樹脂和聚酰亞胺薄膜被使用。它還能處理陶瓷和有機(jī)電磁元件。

加工類型包括鉆孔和切割、劃線和標(biāo)記。輸出功率更高的激光器也可以通過微加工實(shí)現(xiàn)，如微加工。

該功率范圍內(nèi)的高功率激光器用于表面改性和表面準(zhǔn)備，如退火、光刻和剝離膠片。

該功率范圍的高功率激光器被用于工業(yè)機(jī)器人，例如大規(guī)模加工，如金屬三維加工。

由于波形不同，用于處理的高功率激光器分為兩類：“脈沖激光"和“CW激光器"。

脈沖激光是一種以脈沖方式振蕩輸出的激光。由于脈沖激光器輸出為間歇性，其輸出表達(dá)方式如下：

當(dāng)脈沖的最高值為峰值輸出 [W] 時(shí)，每脈沖能量為脈沖能量 [J]，脈沖能量每秒之和為平均輸出 [W]，脈沖數(shù)為重復(fù)頻率 [Hz]，平均輸出 [W] = 脈沖能量 [J] 乘以重復(fù)頻率 [Hz]。

CW激光器是能夠在恒定輸出下持續(xù)振蕩功率的激光器。因此，輸出以功率計(jì)測量的瓦特（W）表示。

振蕩加工激光器主要有兩種類型：固態(tài)激光器和氣態(tài)激光器。

固態(tài)激光器常用于一般工藝，本節(jié)將解釋固態(tài)激光器的類型。固態(tài)激光器常見類型包括YAG激光器、光纖激光器和半導(dǎo)體激光器。

YAG激光器是一種典型的固態(tài)激光器。它被稱為YAG（Yag），是因?yàn)閅（釔）、A（鋁）和G（石榴石）這兩個(gè)縮寫。

根據(jù)其功率，YAG激光器被廣泛應(yīng)用于切割和焊接、鉆孔和打印等多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，并可加工樹脂和金屬等多種材料。然而，透明材料如玻璃不適合加工，因?yàn)閅AG激光會穿透它們。

光纖激光器是利用光纖作為激光振蕩器的激光器。振蕩的波長會根據(jù)摻雜（添加）到光纖的元件而變化。

至于光纖激光器，摻雜铇（Ytterbium）的光纖激光器是典型的，常用于標(biāo)記。

半導(dǎo)體激光器是一種利用半導(dǎo)體光源的激光器。半導(dǎo)體光源包括GaAlAs（鎵、鋁、砷）和InGaAsP（銦、鎵、砷、磷）。

盡管提高高輸出存在挑戰(zhàn)，但預(yù)計(jì)將用于材料的熱處理，如表面硬化、表面涂層加工和點(diǎn)焊。