6kW光纖激光器光束入射角對(duì)不銹鋼板切割質(zhì)量影響

摻y(tǒng)b光纖激光器輸出功率的繼續(xù)增長(zhǎng)會(huì)受到非線性效應(yīng)、光學(xué)損傷和熱損傷等因素的限制。文中報(bào)道了實(shí)現(xiàn)千瓦級(jí)功率輸出的包層泵浦摻y(tǒng)b光纖激光器。該激光器成功解決了以上限制因素,采用雙端泵浦技術(shù)和大模面積雙包層摻y(tǒng)b光纖,在1.08μm附近獲得了高功率連續(xù)激光輸出,輸出功率達(dá)1.2kw,光-光斜效率78.6%,達(dá)到目前國(guó)內(nèi)最高水平。

為達(dá)到特定切縫要求,采用光纖激光器對(duì)0.2mm不銹鋼薄板進(jìn)行微細(xì)切割,通過(guò)對(duì)影響切縫的各因素進(jìn)行試驗(yàn),找出影響切縫的主要因素和大致參數(shù),再通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)找出達(dá)到特定切縫要求的最佳參數(shù)。

切割不銹鋼板材隨切割速度的改變，板材切割邊緣易出現(xiàn)“沾渣”，影響加工質(zhì)量：提出建立一沾渣控制自適應(yīng)控制線性模型，利用均勻?qū)嶒?yàn)法來(lái)采樣輸出功率與切割速度對(duì)于目標(biāo)函數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；分析了易速度起伏的大幅度轉(zhuǎn)角判定模式；試驗(yàn)驗(yàn)證上述策略的可行性，其結(jié)論具有一定的實(shí)際實(shí)用價(jià)值。

主要介紹了運(yùn)用光纖激光器對(duì)0.1mm厚度的不銹鋼金屬片進(jìn)行激光拼焊的實(shí)驗(yàn),分析了實(shí)驗(yàn)中激光功率、激光脈寬、焊接速度、激光頻率對(duì)形成的熔池和焊接效果的影響,總結(jié)了激光薄片焊接的基本要素。

實(shí)驗(yàn)選用波長(zhǎng)1090nm、峰值功率50w的光纖激光器,切割直徑2mm、厚0.13mm的316l不銹鋼管材以獲得理想的心血管支架.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:激光切割質(zhì)量主要與激光聚焦、激光切割頻率、激光切割速率和脈沖寬度等因素有關(guān).在激光切割頻率2000hz、激光平均功率50w、脈寬0.06～0.2ms、典型值0.1ms、切割速率100mm/min、焦距50mm、氧壓(同軸)0.6～1mpa的條件下,獲得了切口表面光滑、切縫垂直度好、筋寬為(100±10)μm的血管支架.其延伸率δ≥40%,抗拉強(qiáng)度σ≥480mpa,綜合性能能夠滿足使用要求.

本文介紹了一種新型的基于分布反饋光纖激光器(dfb-fl)的光纖水聽(tīng)器系統(tǒng)。系統(tǒng)采用非平衡m-z光纖干涉儀的解調(diào)方法和相位補(bǔ)償?shù)牧悴顧z測(cè)方式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,未封裝的dfb-fl對(duì)微弱的振動(dòng)信號(hào)非常靈敏,并且能獲得準(zhǔn)確的聲音信號(hào)。

采用四級(jí)主振蕩功率放大(mopa)結(jié)構(gòu),研制了高功率全光纖摻鐿皮秒光纖激光器。種子源采用基于非線性偏振旋轉(zhuǎn)(npr)效應(yīng)的被動(dòng)鎖模光纖激光器,中心波長(zhǎng)為1062.8nm,重復(fù)頻率為17.51mhz,譜線寬度為5nm,平均功率為7.14mw。為了抑制功率放大過(guò)程中的非線性效應(yīng),通過(guò)全光纖重復(fù)頻率擴(kuò)展器將種子脈沖激光的重復(fù)頻率提高到281.7mhz。主功率放大級(jí)以長(zhǎng)度為4.8m的大模場(chǎng)面積摻鐿雙包層光纖作為增益介質(zhì)。在抽運(yùn)功率為60w時(shí),獲得的最大平均輸出功率為31.2w,光光轉(zhuǎn)換效率為52%。輸出激光脈沖的中心波長(zhǎng)為1063.7nm,脈沖寬度為10.2ps,重復(fù)頻率為281.7mhz,譜線寬度為7nm,并對(duì)激光脈沖的時(shí)域和頻域特性進(jìn)行了分析。

報(bào)道了一臺(tái)適用于分布式光纖傳感的全光纖激光器。激光器基于主振蕩功率放大(mopa)技術(shù),種子光源為半導(dǎo)體激光器,放大器為摻鉺光纖放大器。實(shí)現(xiàn)了重復(fù)頻率和脈沖寬度分別獨(dú)立可調(diào)的激光輸出,中心波長(zhǎng)為1550nm,光譜的3db帶寬小于0.2nm,獲得的最高峰值功率為1.1kw,輸出的激光脈沖中放大自發(fā)輻射(ase)功率分?jǐn)?shù)的最大值低于10%。

光纖激光器的原理 光纖激光器原理 ? ?　　光纖激光器利用摻雜稀土元素的光纖研制成的光纖放大器給光波技術(shù) 領(lǐng)域帶來(lái)了革命性的變化。由于任何光放大器都可通過(guò)恰當(dāng)?shù)姆答仚C(jī)制形成 激光器，因此光纖激光器可在光纖放大器的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)。目前開(kāi)發(fā)研制的光 纖激光器主要采用摻稀土元素的光纖作為增益介質(zhì)。由于光纖激光器中光纖 纖芯很細(xì)，在泵浦光的作用下光纖內(nèi)極易形成高功率密度，造成激光工作物 質(zhì)的激光能級(jí)“粒子數(shù)反轉(zhuǎn)”。因此，當(dāng)適當(dāng)加進(jìn)正反饋回路（構(gòu)成諧振腔） 便可形成激光振蕩。另外由于光纖基質(zhì)具有很寬的熒光譜，因此，光纖激光 器一般都可做成可調(diào)諧的，非常適合于wdm系統(tǒng)應(yīng)用。 ? ? ?　　和半導(dǎo)體激光器相比，光纖激光器的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在：光纖激光器 是波導(dǎo)式結(jié)構(gòu)，可容強(qiáng)泵浦，具有高增益、轉(zhuǎn)換效率高、閾值低、輸出光束 質(zhì)量好、線寬窄、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高等特性，易于實(shí)現(xiàn)和光纖的耦合。 ? ?　

對(duì)摻雜光纖作增益介質(zhì)的光纖激光器的研究始于20世紀(jì)60年代。而在20世紀(jì)80年代中期英國(guó)南安普頓大學(xué)摻餌(er3+)光纖的突破,使光纖激光器更具實(shí)用性,顯示出十分誘人的應(yīng)用前景。光纖激光器是當(dāng)今光電子技術(shù)研究領(lǐng)域中最前沿的研究課題之一。

光纖激光器的夏季保養(yǎng) 激光器是將電能轉(zhuǎn)換為光能的裝置，內(nèi)部構(gòu)成涉及光、機(jī)、電、 算等多個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域。光纖激光器相對(duì)其它類型激光器，對(duì)環(huán)境要求 較低，但也必須保證使用環(huán)境符合要求，自身的防護(hù)措施能切實(shí)起到 防護(hù)作用。 夏季溫度高、空氣濕度大，是激光器故障高發(fā)的季節(jié)。統(tǒng)計(jì)顯示， 高功率激光器故障，多與用戶的操作順序、設(shè)備運(yùn)行環(huán)境相關(guān)，為防 止故障發(fā)生，減少故障時(shí)間及其帶來(lái)的損失，請(qǐng)注意如下三個(gè)方面。 一、保證機(jī)箱密封。 光纖激光器的機(jī)箱采用了封閉式設(shè)計(jì)，安裝有機(jī)箱空調(diào)或除濕器， 以保證機(jī)箱內(nèi)的各個(gè)元件處于相對(duì)穩(wěn)定安全的溫濕度環(huán)境下。 如果機(jī)箱沒(méi)有處于密閉狀態(tài)，則機(jī)箱外的高溫高濕的空氣就能進(jìn) 入機(jī)箱內(nèi)部，在遇到內(nèi)部通水冷卻的元件時(shí)，則在其表面遇冷凝結(jié)， 造成可能的損害。 二、進(jìn)行開(kāi)機(jī)預(yù)熱。 激光器機(jī)箱不可能做到完全密閉，使用結(jié)束后斷電，機(jī)箱空調(diào)停 止運(yùn)轉(zhuǎn)，外部的濕熱空氣可以逐漸滲

icton2012we.b6.1 978-1-4673-2229-4/12/$31.00?2012ieee1 designofrareearthdopedmulticorefiberlasers andamplifiers michelesurico,annalisaditommaso,pietrobia,lucianomescia,marcodesario, francescoprudenzano dee-dipartimentodielettrotecnicaedelettronica,politecnicodibari,viaorabona,4,70125bari,italy e-mail:prudenzano@poliba.it abstract ahome-madecomputer

闡述了多芯光纖的優(yōu)點(diǎn)和結(jié)構(gòu),介紹了多芯光纖激光器達(dá)到大的輸出功率的機(jī)理和同相位模式的選模和耦合原理,最后介紹了近年多芯光纖激光器的研究進(jìn)展。

根據(jù)光纖激光器的特殊結(jié)構(gòu),提出了光纖激光器泵浦源的不同種類,并給出了選擇泵浦源的標(biāo)準(zhǔn),以及其對(duì)應(yīng)的效率。

不銹鋼板的CO_2激光切割工藝研究

實(shí)驗(yàn)用co2激光切割厚0.8mm的1cr18ni9ti不銹鋼板。研究了激光功率、輔助氣體類型及壓力、切割速度對(duì)切割質(zhì)量的影響。實(shí)驗(yàn)顯示提高切割速度能降低切縫寬度和切口橫截面的表面粗糙度;而提高激光功率和氧氣壓力,切縫寬度也會(huì)隨之提高,切口橫截面更粗糙。功率650~700w、氧氣壓力0.3~0.5mpa、切割速度3.5~4.5m/min時(shí)切割質(zhì)量最好。另外發(fā)現(xiàn)功率在780~1450w,氮?dú)鈮毫Φ陀?.8mpa不能得到良好的切割質(zhì)量。

研究了不銹鋼板材激光切割工藝中重要因素對(duì)切割質(zhì)量的影響,即激光功率、切割速度對(duì)割縫表面粗糙度、割縫寬度、割縫掛渣情況以及割縫熱影響區(qū)寬度的影響情況,確定了最佳的切割工藝參數(shù),為不銹鋼板材激光切割提供參考,具有一定的實(shí)用價(jià)值。

因?yàn)槠骷詢r(jià)比高、可復(fù)用、遠(yuǎn)距離探測(cè),抗電磁輻射等優(yōu)勢(shì),基于內(nèi)腔光纖激光器的氣體光譜檢測(cè)方法受到了廣泛的關(guān)注。通過(guò)精心設(shè)計(jì)氣室和反射鏡,建立了內(nèi)腔光纖激光器氣體檢測(cè)系統(tǒng)。在鋸齒波電壓驅(qū)動(dòng)下,f-p可調(diào)諧濾波器連續(xù)調(diào)諧,實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)掃描,可獲得多條氣體吸收譜線,一次掃描相當(dāng)于多次測(cè)量,極大的提高了測(cè)量靈敏度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,檢測(cè)誤差可控制在100ppm內(nèi),相對(duì)誤差小于實(shí)際氣體濃度的3%。

為驗(yàn)證分布反饋光纖激光器水聽(tīng)器具有抗干擾強(qiáng)、動(dòng)態(tài)范圍大、靈敏度高等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),進(jìn)行了該水聽(tīng)器的系統(tǒng)設(shè)計(jì),并給出分布反饋光纖激光器的輸出特性曲線.采用非平衡m-z光纖干涉儀進(jìn)行分布反饋光纖激光器水聽(tīng)器的解調(diào),結(jié)合工作點(diǎn)掃描和控制的測(cè)量方法,利用壓電陶瓷相位調(diào)制器來(lái)進(jìn)行相位補(bǔ)償,使系統(tǒng)穩(wěn)定工作在最靈敏處.采用制作的光纖干涉儀,搭建室內(nèi)水聽(tīng)器模擬對(duì)比實(shí)驗(yàn),通過(guò)揚(yáng)聲器產(chǎn)生1.34khz和7.24khz的高頻周期激勵(lì)信號(hào),以及對(duì)水聽(tīng)器進(jìn)行敲擊激勵(lì),分析水聽(tīng)器的響應(yīng).進(jìn)行了激光器水聽(tīng)器和壓電水聽(tīng)器低頻頻響特性對(duì)比測(cè)試,實(shí)驗(yàn)得出光纖激光器水聽(tīng)器的光電探測(cè)輸出信號(hào)的信噪比高,可以準(zhǔn)確、可靠地反映原始聲信號(hào).

基于衍射理論推導(dǎo)出多芯雙包層光纖激光器的遠(yuǎn)場(chǎng)相干光光強(qiáng)理論模型,并在此基礎(chǔ)之上,系統(tǒng)地分析比較了纖芯不同排布方式的合束效果,重點(diǎn)研究了纖芯的單層圓環(huán)排布、多層圓環(huán)排布、方形排布、正六邊形堆積排布4種方案的合束效果,及在一定纖芯排布下纖芯直徑、纖芯軸間距、出射平面與衍射平面間距離、波長(zhǎng)對(duì)合束效果的影響。研究發(fā)現(xiàn):在纖芯數(shù)目一定的情況下,單層圓環(huán)排布的合束效果最優(yōu),其次是方陣排布;纖芯數(shù)目越多,截面利用率越高,可獲得更大合束最大光強(qiáng);方陣排布方式及正六邊形堆積排布方式可有效提高截面利用率;增大纖芯直徑,減小纖芯軸間距、減小出射平面與衍射平面間的距離、減小波長(zhǎng)可以獲得更好的合束效果。

提出并研究了一種線性腔結(jié)構(gòu)的基于sesam(半導(dǎo)體可飽和吸收鏡)的被動(dòng)調(diào)q光纖光柵摻鉺光纖激光器,該激光器無(wú)需采用偏振控制器控制激光偏振態(tài),簡(jiǎn)化了調(diào)q激光器的結(jié)構(gòu)。該激光器的中心波長(zhǎng)為1549.975nm,閾值功率為143mw,斜效率為1.2%。當(dāng)泵浦功率從149mw增加到180mw時(shí),脈沖重復(fù)頻率從5.431khz增加到9.778khz。當(dāng)泵浦功率為155mw時(shí),激光脈沖的能量為5.6nj,重復(fù)頻率為6.538khz,脈沖寬度為40μs。

激光切割工藝參數(shù)不銹鋼