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金屬切割領域光纖激光應用前景

2012.07.13 5379 字號
    自激光誕生以來,產業界就對其優異的性能報以極大的興趣,并捷足先登獲得了應用。預計產業界2011使用的激光器產品銷售額超過17億美元,而激光設備的銷售額超過66億美元。其中,金屬加工行業占居絕大部分。
 
  在金屬加工行業,激光的應用已有數十年的歷史。長期以來,金屬切割領域,1000W以上的CO2激光器占主導地位。近年,以高能激光為代表的國內激光設備商推出的中功率(500W)燈棒式YAG金屬激光切割機獲得了市場的廣泛的認可,占領了國內低端金屬切割機市場。
 
  具有高效、高能量密度及柔軟傳輸性的激光,是金屬切割行業夢寐以求的產品。
 
  但是,無論是CO2還是燈棒式YAG激光,激光的產生原理決定了其性能受到一定的局限。大功率CO2激光器體積龐大,但激光發散角較小,可以采用飛行 光路實現切割的工藝要求,但光斑粗大,能量密度低是其很大的弱點。燈棒式YAG激光的光斑能量密度可以做到遠小于CO2激光器,但光束發散角很大。即使是 國內較具代表性的高能激光的燈棒式YAG激光,也只能實現半飛行光路,難以做到全飛行光路實現切割的工藝要求。
 
 
  激光器問世不久,美國光學公司(American optical corporation)的Snitzer 和Koester于1963年首先提出光纖激光器和放大器的構思。1966年高錕和Hockham提出了光纖通信的基本概念。1970年后光纖通信經歷研 究開發階段(1966-1976),實用化階段(1977-1986)迅速進入1986年以后的大規模光纖通信建設階段。隨著光通信的迅猛發展,光纖制造 工藝與半導體激光器生產技術日趨成熟,為光纖激光器和放大器的發展奠定基礎。英國的南安普敦大學和通訊研究實驗室、德國漢堡技術大學、美國的 Polaroid  Corporation,Bell實驗室,日本的NTT、Hoya均在光纖激光器研究中取得許多重要成果。
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