CO2激光器与Nd:YAG激光器简析与对比

时间:2013-04-24 21:50发布人:星之球科技 点击:
目前,用于激光加工的工业激光器主要有两大类:固体激光器和气体激光器。其中,固体激光器以Nd:YAG激光器为代表;而气体激光器则以CO2激光器为代表。随着激光技术的发展,目前人们也开

关键字:工业加工,激光技术

  •        目前,用于激光加工的工业激光器主要有两大类:固体激光器和气体激光器。其中,固体激光器以Nd:YAG激光器为代表;而气体激光器则以CO2激光器为代表。随着激光技术的发展,目前人们也开始在某些加工应用场合使用大功率光纤激光器和大功率半导体激光器。

      (1)CO2激光器

      CO2激光器的激光工作物质为CO2混合气体,其主要应用的激光波长为10.6μm。由于该种激光器的激光转换效率较高,同时激光器工作产生的热量可以通过对流或扩散迅速传递到激光增益区之外,其激光输出平均功率可以做到很高的水平(万瓦以上),满足大功率激光加工的要求。

      国内外用于激光加工的大功率CO2激光器,主要是横流、轴流激光器。

      ①横流激光器:横流激光器的光束质量不太好,为多模输出,主要用于热处理和焊接。我国目前已能生产各种大功率横流CO2激光器系列,可满足了国内激光热处理和焊接的需求。

      ②轴流激光器:轴流激光器的光束质量较好,为基模或准基模输出,主要用于激光切割和焊接,我国激光切割设备市场主要由国外轴流激光器所占领。尽管国内激光器厂商在国外轴流激光器上做了许多工作,但由于主要配件还需进口,产品价格难以大幅度下降,普及率低。

      (2)Nd:YAG激光器

      Nd:YAG激光器的激光工作物质为固态的Nd:YAG棒,其激光波长为1.06μm。由于该种激光器的激光转换效率较低,同时受到YAG棒体积和导热率的限制,其激光输出平均功率不高。但由于Nd:YAG激光器可以通过Q开关压缩激光输出的脉冲宽度,在以脉冲方式工作时可获得很高的峰值功率(108W),适用于需要高峰值功率的激光加工应用;其另一大优点是可以通过光纤传输,避免了复杂传输光路的设计制作,在三维加工中非常有用。此外,还可以通过三倍频技术将激光波长转换为355nm(紫外),在激光立体造形技术中得到应用。

     

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