YAG激光器

2021-06-22
1、原理
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。

固体激光切割机将波长为1064nm的脉冲激光束经过扩束、反射、聚焦后,辐射加热材料表面,表面热量通过热传导向内部扩散,由数字化精确控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数,瞬间使材料熔融汽化蒸发,从而通过数控系统实现预定轨迹的切割、焊接、打孔。


2、特点

该机光束质量好、具有高效率、低成本、稳定、安全、更精密、可靠性高,集切割、焊接、打孔等多功能为一体,是理想的精密高效柔性加工设备。

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。


3、应用

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
1）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

2）它输出的波长为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

3）YAG激光器结构紧凑、重量轻、使用简便可靠、维修要求较低。

4）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。






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