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激光设备的激光器基本结构与分类

发布时间:2018-11-17点击量:

  激光器基本结构

  激光器是激光设备重要的组成部分,大约占百分之 40 的成本,一般由工作物质、激励源、谐振腔三个部分组成。

  1、工作物质:固气液体都可以作为工作物质,一般要求工作物质须有亚稳态的能级结构;

  2、激励源:也就是激光器的来源,用以实现工作物质粒子数反转,可以有电光热和化学等多种激励方式;

  3、谐振腔:通过光学谐振腔进行光发大和选择,产生高能激光。谐振腔的全反射镜和输出反射镜之间往复震荡,期间频率一致、方向一致的光获得放大。

  激光设备的激光器的分类:

  1、激光设备的激光器按输出波段来分,可分为红外,可见光和紫外光激光器。按波长来分,小于 400nm 为紫外光,介于 400 和 750nm 为可见光,超过 750nm 为红外光。红外线是一种电磁波,当它通过放射方式辐射到物体时,被物体吸取的辐射能传递给物体内的原子、分子等粒子,使这些粒子发生不规则运动,引起物体的升温作用,所以为热加工。

  紫外线相激光设备对应的为冷加工,由于绝大多数材料都可以吸取紫外线,紫外线激光设备的加工范围更广,故紫外光激光器广泛应用在 3C、PCB 等精细加工领域。

  2、激光器输出脉冲:可分为纳秒、皮秒、飞秒等激光器等。

  常见的输出脉冲是纳秒级(10^-9 秒),超快激光器的输出脉冲一般达到了皮秒(10^-12 秒)或飞秒(10^-15 秒),具有超精细、冷加工、无热效应和无冲击力等特点。

  受益于手机产业的玻璃盖板和蓝宝石加工需求的增长,皮秒超快激光器已经开始普及,未来飞秒级别的激光器是趋势,未来市场前景广大。

  3、激光设备按输出功率分类,一般认为低于 100w 为低功率,低于 1500w 为中功率,1500w 以上为高功率。不同的功率适用范围有区别,以电动汽车和手机产业链为例,动力电池的封装、汽车激光切割的激光设备常用大功率激光器,而在消费电子等领域常用中低功率。

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