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Nd:YAG激光器的基本结构及其功能说明

发布时间:2023-03-09 点击次数:93
  Nd:YAG激光器是一种亚固态激光器,除CO2激光器外,它是目前使用Z广泛的激光加工激光器。 Nd:YAG激光的工作介质是掺有从离子(Nd3)的钇铝石榴石(Y3 A15012)。活性离子是从离子。钕:钇铝石榴石晶体具有很好的物理,化学,激光和热性能。YAG激光器可以同时实现脉冲输出和连续轴输出,输出激光波长为1.06pm。 金属特别是铜和铝等有色金属的吸收率明显高于CO2激光器的10.65m激光器。因此它们特别适合于加工金属材料。
 
  Nd:YAG激光器的基本结构。普通灯泵浦YAG激光器的基本结构主要由工作材料(Nd:YAG晶体),聚光腔,光谐振腔,泵浦源(氙气灯或K灯),电源系统和冷却系统组成。对于通过Q开关产生的YAG激光器,Q开关也安装在腔中。 该结构各部分的功能如下:
 
  a. 工作材料。固态激光加工材料是激光器的核心组件。 通常,将Nd:YAG晶体加工成圆柱棒,并将其中一些制成板条或圆盘。
 
  b. 集中腔。聚光腔的功能是使泵浦光更均匀有效地会聚在工作材料上,从而获得更高的工作效率。 聚光腔一般由金属铜或铝制成,其表面镀有金或银,根据泵浦灯的数量定为单椭圆腔,双椭圆腔或多椭圆腔。椭圆形聚光腔通常用于晶体尺寸较长的激光器中。 为了降低加工成本和紧凑的结构,还存在图案化的空腔和紧密包裹的空腔。 近年来,还出现了由陶瓷,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. 光学腔。光学谐振腔由一对平行安装在晶体两侧的反射镜组成,其中一个是全反射镜,另一个是部分反射镜,通常称为光阑。 光学谐振器的参数对激光器的输出特性有重要影响。 谐振腔的膜片由光学玻璃或熔融石英多层介电膜制成。
 
  d. 泵源。YAG激光器的泵浦光源主要包括圆柱灯和k灯。 圆柱灯用于脉冲激光器,而lamps灯用于连续激光器。
 
  e. 电源系统。电源系统为泵浦源提供电能,电能通过泵浦源转换为光能。 用于泵浦激光工作介质。
 
  F. 冷却系统。冷却系统的功能是防止激光晶体,泵浦灯和冷凝器腔的温度过高。 这是YAG激光器的重要组成部分。 特别是对于大功率激光系统,由于YAG激光器的电光转换效率低,大量的泵浦光能转换成热能,从而导致一系列问题,例如晶体的热透镜效应 ,这通常会严重影响激光器的正常运行。 因此,冷却系统是激光器稳定运行的重要保证。

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