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文档简介

1、激光器 能发射激光的装置。1954年制成了第一台微波量子放大器,获得了高度相干的微波束。1958年A.L.肖洛和C.H.汤斯把微波量子放大器原理推广应用到光频范围,并指出了产生激光的方法。1960年T.H.梅曼等人制成了第一台红宝石激光器。1961年A.贾文等人制成了氦氖激光器。1962年R.N.霍耳等人创制了砷化镓半导体激光器。以后,激光器的种类就越来越多。按工作介质分,激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类。近来还发展了自由电子激光器,其工作介质是在周期性磁场中运动的高速电子束,激光波长可覆盖从微波到X射线的广阔波段。按工作方式分,有连续式、脉冲式、调Q和超短脉

2、冲式等几类。大功率激光器通常都是脉冲式输出。各种不同种类的激光器所发射的激光波长已达数千种,最长的波长为微波波段的0.7毫米,最短波长为远紫外区的210埃,X射线波段的激光器也正在研究中。 HANSGS-H10000横流CO2激光器 仪器特点:本产品是一种采用横向针板放电的气体快速循环流动激光器,具有功率高、效率高、光束质量高、寿命长、稳定性好、结构紧凑、使用费用低、维修方便等特点。应用领域:用于激光热处理、熔覆和激光焊接。可对各种金属、非金属材料进行激光热处理(尤其是大型轧辊),使物体表面强化硬化、合金化或进行物体表面损伤修复;还适合于大专院校运用万瓦激光技术进行科学研究。技术指标:放电方式

3、针板式放电;免维护输出方式连续波输出输出波长10.6m额定输出功率10.3KW最大输出功率15KW功率调节范围0-15KW工作气体CO2,N2,He功率不稳定度±2%光束发散角3mrad光电转换效率20%运转噪声65dB激光输出镜寿命500小时(100%额定功率输出)一次充气运行时间24小时技术特点: 本激光器具有如下突出技术创新点: 在国内首次采用直径超过450毫米的混合流动风机,有效克服了传统轴流风机和滚筒离心风机的缺陷,大大提高了激光器的性能。 采用水冷和旋流风冷相结合的万瓦固体窗口冷却装置,并已获专利批准。 采用了了高功率CO2激光器的超低吸收固体窗口硬膜镜片。 电光转换效率

4、21%,处于国内领先水平。 本产品属国内新一代的万瓦级横流CO2激光器,具有良好的实用性,经专家鉴定该横流万瓦激光器整机属国内领先水平,部分技术指标接近国际同类产品先进水平。 激光器主要部分都有可靠保护装置,不论何种原因出现问题,都有传感器监视报警,保证激光器安全。 采用PLC控制系统,触摸屏显示,人机对话操作方式。操作简单,具有参数设定、状态显示、故障提示、在线帮助诊断等功能。442nm单频连续半导体泵浦固体激光器(442nm-DPSSL) 技术指标:输出波长442nm输出功率(连续)442-30型: 30mw 442-100型:100mW输出光束直径0.2mm横模结构TEM00,M2<

5、;1.05发散角有限的衍射纵模结构SLM(单频)光谱线宽<1MHz 相干长度100m偏振态垂直偏振偏振比=100:1输出功率噪音(脉冲-脉冲)<=1(1Hz-2MHz)输出功率噪音(RMS)<=0.3(1Hz-10MHz)输出功率稳定性<=2(4小时)制冷设计热电偶(TEC)传导制冷工作温度15-35期望寿命10000小时转换效率(输出/泵浦功率)>=20激光头大小(LxWxH)123x64x57mm激光控制器电源LC-3/40-03型DENICAFC 442-系列(DENICAFC 442-30/100)简介DENICAFC系列激光器是一款具有德国专利的半导体泵

6、浦固体激光器(DPSSL),这种激光器可发射理想的单频TEM00模式激光。这种激光器来自于德国KLATS公司专利技术-双放大腔内频率转换技术,这种专利技术也使得我们的激光器具有无与伦比的激光质量和合理的价格。技术特点:极高的效率:>=20(输出/泵浦功率)自动稳定输出参数单频:内在的特色的光学布局低噪音:<=0.3RMS可升级设计:可升级到多瓦级产品价格低:高质量低价格应用:CD控制,共聚焦显微成像,数字胶卷处理,椭偏测量,流动血细胞计数,全息,干涉,计量,分子生物,印刷,复制技术,拉曼光谱泵浦. 半导体激光器 半导体激光器又称激光二极管(LD)。进入八十年代,人们吸收了半导体物理

7、发展的最新成果,采用了量子阱(QW)和应变量子阱(SL-QW)等新颖性结构,引进了折射率调制Bragg发射器以及增强调制Bragg发射器最新技术,同时还发展了MBE、MOCVD及CBE等晶体生长技术新工艺,使得新的外延生长工艺能够精确地控制晶体生长,达到原子层厚度的精度,生长出优质量子阱以及应变量子阱材料。于是,制作出的LD,其阈值电流显著下降,转换效率大幅度提高,输出功率成倍增长,使用寿命也明显加长。A 小功率LD用于信息技术领域的小功率LD发展极快。例如用于光纤通信及光交换系统的分布反馈(DFB)和动态单模LD、窄线宽可调谐DFB-LD、用于光盘等信息处理技术领域的可见光波长(如波长为67

8、0nm、650nm、630nm的红光到蓝绿光)LD、量子阱面发射激光器以及超短脉冲LD等都得到实质性发展。这些器件的发展特征是:单频窄线宽、高速率、可调谐以及短波长化和光电单片集成化等。B 高功率LD1983年,波长800nm的单个LD输出功率已超过100mW,到了1989年,0.1mm条宽的LD则达到3.7W的连续输出,而1cm线阵LD已达到76W输出,转换效率达39%。1992年,美国人又把指标提高到一个新水平:1cm线阵LD连续波输出功率达121W,转换效率为45%。现在,输出功率为120W、1500W、3kW等诸多高功率LD均已面世。高效率、高功率LD及其列阵的迅速发展也为全固化激光器

9、,亦即半导体激光泵浦(LDP)的固体激光器的迅猛发展提供了强有力的条件。近年来,为适应EDFA和EDFL等需要,波长980nm的大功率LD也有很大发展。最近配合光纤Bragg光栅作选频滤波,大幅度改善其输出稳定性,泵浦效率也得到有效提高。 特点及应用范围:半导体二极管激光器是实用中最重要的一类激光器。它体积小、寿命长,并可采用简单的注入电流的方式来泵浦其工作电压和电流与集成电路兼容,因而可与之单片集成。并且还可以用高达GHz的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出。由于这些优点,半导体二极管激光器在激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、测距以及雷达等方面以及获得了广泛的应用。 光纤激光器

10、光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器,光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来:在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度,造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”,当适当加入正反馈回路(构成谐振腔)便可形成激光振荡输出。 光纤激光器应用范围非常广泛,包括激光光纤通讯、激光空间远距通讯、工业造船、汽车制造、激光雕刻激光打标激光切割、印刷制辊、金属非金属钻孔/切割/焊接(铜焊、淬水、包层以及深度焊接)、军事国防安全、医疗器械仪器设备、大型基础建设等等。 光纤激光器的类型:按照光纤材料的种类,光纤激光器可分为:1、晶体光纤激光器。工作物质是激光晶体光纤,主要有红宝石单晶光纤激光器和

11、nd3+:YAG单晶光纤激光器等。2、非线性光学型光纤激光器。主要有受激喇曼散射光纤激光器和受激布里渊散射光纤激光器。3、稀土类掺杂光纤激光器。光纤的基质材料是玻璃,向光纤中掺杂稀土类元素离子使之激活,而制成光纤激光器。4、塑料光纤激光器。向塑料光纤芯部或包层内掺入激光染料而制成光纤激光器。 光纤激光器的优势光纤激光器作为第三代激光技术的代表,具有以下优势: (1)玻璃光纤制造成本低、技术成熟及其光纤的可饶性所带来的小型化、集约化优势; (2)玻璃光纤对入射泵浦光不需要像晶体那样的严格的相位匹配,这是由于玻璃基质Stark 分裂引起的非均匀展宽造成吸收带较宽的缘故; (3)玻璃材料具有极低的体

12、积面积比,散热快、损耗低,所以上转换效率较高,激光阈值低; (4)输出激光波长多:这是因为稀土离子能级非常丰富及其稀土离子种类之多; (5)可调谐性:由于稀土离子能级宽和玻璃光纤的荧光谱较宽。 (6)由于光纤激光器的谐振腔内无光学镜片,具有免调节、免维护、高稳定性的优点,这是传统激光器无法比拟的。 (7)光纤导出,使得激光器能轻易胜任各种多维任意空间加工应用,使机械系统的设计变得非常简单。 (8)胜任恶劣的工作环境,对灰尘、震荡、冲击、湿度、温度具有很高的容忍度。 (9)不需热电制冷和水冷,只需简单的风冷。 (10)高的电光效率:综合电光效率高达20%以上,大幅度节约工作时的耗电,节约运行成本

13、。 (11)高功率,目前商用化的光纤激光器是六千瓦。光纤激光器的应用1标刻应用 脉冲光纤激光器以其优良的光束质量,可靠性,最长的免维护时间,最高的整体电光转换效率,脉冲重复频率,最小的体积,无须水冷的最简单、最灵活的使用方式,最低的运行费用使其成为在高速、高精度激光标刻方面的唯一选择。一套光纤激光打标系统可以由一个或两个功率为25W的光纤激光器,一个或两个用来导光到工件上的扫描头以及一台控制扫描头的工业电脑组成。这种设计比用一个50W激光器分束到两个扫描头上的方式高出达4倍以上的效率。该系统最大打标范围是175mm*295mm,光斑大小是35um,在全标刻范围内绝对定位精度是+/-100um。

14、100um工作距离时的聚焦光斑可小到15um。2材料处理的应用光纤激光器的材料处理是基于材料吸收激光能量的部位被加热的热处理过程。1um左右波长的激光光能很容易被金属、塑料及陶瓷材料吸收。3 材料弯曲的应用光纤激光成型或折曲是一种用于改变金属板或硬陶瓷曲率的技术。集中加热和快速自冷切导致在激光加热区域的可塑性变形,永久性改变目标工件的曲率。研究发现用激光处理的微弯曲远比其他方式具有更高的精密度,同时,这在微电子制造是一个很理想的方法。4激光切割的应用随着光纤激光器的功率不断攀升,光纤激光器在工业切割方面得以被规模化应用。比如:用快速斩波的连续光纤激光器微切割不锈钢动脉管。由于它的高光束质量,光

15、纤激光器可以获得非常小的聚焦直径和由此带来的小切缝宽度正在刷新医疗器件工业的标准。由于其波段涵盖了1.3m和1.5m两个主要通信窗口,因此光纤激光器在光通信领域拥有不可替代的地位,大功率双包层光纤激光器的研制成功使其在激光加工领域的市场需求也呈迅速扩展的趋势。光纤激光器在激光加工领域的范围和所需性能具体如下:软焊和烧结:50500W;聚合物和复合材料切割:200W1kW;去激活:300W1kW;快速印刷和打印:20W1kW;金属淬火和涂敷:220kW;玻璃和硅切割:500 W2kW。此外,随着紫外光纤光栅写入和包层泵浦技术的发展,输出波段在紫光、蓝光、绿光、红光及近红外光的波长上转换光纤激光器

16、已可以作为实用的全固化光源而广泛应用于数据存储,彩色显示,医学荧光诊断。远红外波长输出的光纤激光器由于其结构灵巧紧凑,能量和波长可调谐等优点,也在激光医疗和生物工程等领域得到应用。 固体激光器solid-state laser 用固体激光材料作为工作物质的激光器(见激光)。1960年,T.H.梅曼发明的红宝石激光器就是固体激光器,也是世界上第一台激光器。固体激光器一般由激光工作物质、激励源、聚光腔、谐振腔反射镜和电源等部分构成。这类激光器所采用的固体工作物质,是把具有能产生受激发射作用的金属离子掺入晶体而制成的。在固体中能产生受激发射作用的金属离子主要有三类:(1)过渡金属离子(如Cr3+);(2)大多数镧系金属离子(如Nd3+、S2+、Dy2+等);(3)锕系金属离子(如U3+)。这些掺杂到固体基质中的金属离子的主要特点是:具有比较宽的有效吸收光谱带,比较高的荧光效率,比较长的荧光寿命和比较窄的荧光谱线,因而易于产生粒子数反转和受激发射。用作晶体类基质的人工晶体主要有:刚玉(AL2O3)、钇铝石榴石(Y3Al5,O12)、钨酸钙(CaWO4)、氟化钙(CaF2)等,以及铝酸钇(YA

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