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限制激光切割机光纤功率的因素
【 来源:原创 】 【 发布时间:2015-11-24 】 【 字体:

由于很多因素限制,目前单模光纤激光器光功率限制在1kW左右,这些限制激光切割机光纤功率的因素主要有:

1)光学非线性效应,包括受激布里渊散射,受激拉曼散射和自相位调制;

2)放大自发辐射,它和激射波长竞争存贮能最,限制最大粒子数反转和最终出射能量;

3)光纤的热破裂极限大约为100Wcm-1。在不超过热破裂极限时,如果一在段10m长光纤上能量消耗为15Wm-1,一个1kW光纤激光器会消耗<15%的泵浦吸取能量,或者说每千瓦消耗150w的热量;

4)在l060m处如果最大功率大于l Mw,10μm芯径的掺镱光纤中脉冲激发的块损坏阈值大于60GWcm-2,连续和表面损坏阈值相当低约为1 Wcm-2。脉冲长度小于100ns 时,自聚焦阈值约为4Mw,必须考虑。

增加模场直径、加大基模增益、插入空间滤波器、增加高阶模损耗、减少光纤长度、采用光子晶体或多孔光纤等都可以增加光纤最大输出功率,使单根光纤功率达到2kW。但获得高功率激光的最有效方法还是利用多束光纤组合输出。IPG企业将多束250~400W瞥模光纤合束,获得输出为10kW的高功率光纤激光系统。简单的光纤合束固然可以获得高功率输出,但是输出光束是多模的,在一些应用场合效果并不是很好。

添加时间:2015-11-24  浏览次数:797



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