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Nd:YAG激光器的基本結(jié)構(gòu)及其功能說明

更新時間:2023-03-09 點擊次數(shù):3501
  Nd:YAG激光器是一種亞固態(tài)激光器,除CO2激光器外,它是目前使用Z廣泛的激光加工激光器。 Nd:YAG激光的工作介質(zhì)是摻有從離子(Nd3)的釔鋁石榴石(Y3 A15012)。活性離子是從離子。釹:釔鋁石榴石晶體具有很好的物理,化學(xué),激光和熱性能。YAG激光器可以同時實現(xiàn)脈沖輸出和連續(xù)軸輸出,輸出激光波長為1.06pm。 金屬特別是銅和鋁等有色金屬的吸收率明顯高于CO2激光器的10.65m激光器。因此它們特別適合于加工金屬材料。
 
  Nd:YAG激光器的基本結(jié)構(gòu)。普通燈泵浦YAG激光器的基本結(jié)構(gòu)主要由工作材料(Nd:YAG晶體),聚光腔,光諧振腔,泵浦源(氙氣燈或K燈),電源系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)組成。對于通過Q開關(guān)產(chǎn)生的YAG激光器,Q開關(guān)也安裝在腔中。 該結(jié)構(gòu)各部分的功能如下:
 
  a. 工作材料。固態(tài)激光加工材料是激光器的核心組件。 通常,將Nd:YAG晶體加工成圓柱棒,并將其中一些制成板條或圓盤。
 
  b. 集中腔。聚光腔的功能是使泵浦光更均勻有效地會聚在工作材料上,從而獲得更高的工作效率。 聚光腔一般由金屬銅或鋁制成,其表面鍍有金或銀,根據(jù)泵浦燈的數(shù)量定為單橢圓腔,雙橢圓腔或多橢圓腔。橢圓形聚光腔通常用于晶體尺寸較長的激光器中。 為了降低加工成本和緊湊的結(jié)構(gòu),還存在圖案化的空腔和緊密包裹的空腔。 近年來,還出現(xiàn)了由陶瓷,聚四氟乙烯和其他材料制成的漫反射腔,其特征在于耐刮擦性和高效率。
 
  C. 光學(xué)腔。光學(xué)諧振腔由一對平行安裝在晶體兩側(cè)的反射鏡組成,其中一個是全反射鏡,另一個是部分反射鏡,通常稱為光闌。 光學(xué)諧振器的參數(shù)對激光器的輸出特性有重要影響。 諧振腔的膜片由光學(xué)玻璃或熔融石英多層介電膜制成。
 
  d. 泵源。YAG激光器的泵浦光源主要包括圓柱燈和k燈。 圓柱燈用于脈沖激光器,而lamps燈用于連續(xù)激光器。
 
  e. 電源系統(tǒng)。電源系統(tǒng)為泵浦源提供電能,電能通過泵浦源轉(zhuǎn)換為光能。 用于泵浦激光工作介質(zhì)。
 
  F. 冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)的功能是防止激光晶體,泵浦燈和冷凝器腔的溫度過高。 這是YAG激光器的重要組成部分。 特別是對于大功率激光系統(tǒng),由于YAG激光器的電光轉(zhuǎn)換效率低,大量的泵浦光能轉(zhuǎn)換成熱能,從而導(dǎo)致一系列問題,例如晶體的熱透鏡效應(yīng) ,這通常會嚴重影響激光器的正常運行。 因此,冷卻系統(tǒng)是激光器穩(wěn)定運行的重要保證。

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