工业用短脉冲光纤激光器MOPA
工业用短脉冲光纤激光器（MOPA）
VPFL-ISP激光器是掺镱短脉冲MOPA结构的光纤激光器，借其领先的技术优势和顶级的性能广泛应用在超精密的工业领域，如微加工、精密处理、打标、划线等。
VPFL的RS232/TTL控制接口设计使操作简便并可精确调节激光参数，如输出功率、重复频率和脉宽。提供了高光束质量，高峰值功率和高脉冲能量。
优点：
提供OEM服务
免维护，节约操作成本
重量轻、体积小易于集成
参数设置简单、可通过PC或笔记本电脑测试
符合工业标准
可大幅度调谐参数
短脉冲（>1ns）
高峰值功率（>40KW）
高脉冲能量>1.5mJ）
接近衍射极限的光束质量（M2<1.3）
应用范围:
精细打标
材料精细处理
精密加工
划线和深雕划线
薄膜切割
太阳能电池/硅晶划线和处理
主要特点：
RS232和TTL接口
>1.5mJ
>50W平均输出功率
>40KW峰值功率
脉宽调节范围：1-300ns
重复频率调节范围：35-500KHZ
高电光转换效率（＞20%）
高光束质量（最小达M2<1.3）
强制风冷利于系统有效散热
可选输出准直器用于各种输出光斑直径
mopa光纤激光器的原理与结构
mopa光纤激光器的原理与结构 MOPA光纤激光器是一种基于光纤技术的激光器，它具有独特的原理和结构。本文将介绍MOPA光纤激光器的工作原理和结构，并探讨其在实际应用中的优势和局限性。 让我们来了解一下MOPA光纤激光器的工作原理。MOPA激光器是由Master Oscillator（母振荡器）和Power Amplifier（功率放大器）两部分组成的。母振荡器产生一个相对较低功率的激光信号，而功率放大器将这个信号放大到较高功率。这种结构使得MOPA光纤激光器具有灵活的调控能力和高功率输出的特点。 MOPA光纤激光器的结构相对简单。它由光纤、光纤连接器、泵浦光源、泵浦光纤、光纤耦合器、光纤放大器、输出耦合器等组件组成。其中，泵浦光源产生高能量的泵浦光，通过泵浦光纤输送到光纤放大器中，光纤放大器将泵浦光能量转化为激光能量，并通过输出耦合器输出。 MOPA光纤激光器相比传统的固态激光器具有许多优势。首先，由于采用光纤作为传输介质，MOPA光纤激光器具有较高的光束质量和较窄的光谱线宽，能够产生较为纯净的激光输出。其次，光纤的柔性使得光纤激光器在实际应用中更加便捷和灵活。此外，光纤激光器具有较高的光电转换效率和较长的使用寿命，能够满足工业生产中对高效、稳定激光源的需求。
然而，MOPA光纤激光器也存在一些局限性。首先，由于光纤的特性，光纤激光器在高功率输出时容易受到光纤损伤的影响，需要特殊的光纤材料和结构设计来克服这个问题。其次，光纤激光器的成本相对较高，对于一些低成本应用来说可能不太适合。此外，光纤激光器在一些特殊波长的输出上受到限制，需要进一步的技术突破和创新。 让我们来看一下MOPA光纤激光器的应用领域。由于其高功率、高光束质量和稳定的特性，MOPA光纤激光器被广泛应用于激光雕刻、激光打标、激光焊接、激光切割等领域。特别是在精细加工、电子制造、汽车制造等行业中，MOPA光纤激光器展示出了其独特的优势。 MOPA光纤激光器是一种基于光纤技术的激光器，具有灵活的调控能力和高功率输出的特点。它的工作原理和结构相对简单，但在实际应用中具有广泛的应用前景。尽管存在一些局限性，但随着技术的不断进步和创新，MOPA光纤激光器将会在更多领域展示出其强大的潜力。
光纤激光打标机工作原理与应用领域
光纤激光打标机工作原理与应用领域 光纤激光打标机（Optical Fiber Laser Marking Machine）是采用光纤激光器， 将激光束打在各种不同的物质表面，通过光能使表层物质发生物理或化学变化，从而刻出图案、商标和文字等永久性标识的打标设备。其组成部件包括：光纤 激光器、激光振镜、场镜、工控电脑、显示器、机柜、控制开关、电源、标尺 和升降轴等，MOPA激光打标机也属于光纤激光打标机类型。 一、光纤激光打标机工作原理 光纤激光打标机主要由光纤激光器、振镜头、场镜、打标卡等几部分组成，由 光纤激光器提供激光光源，通过光纤扩大后导入到扫描振镜的XY镜上，通过 打标软件与扫描振镜和激光器的结合控制，在工件上标刻出永久的文字或图案。 激光器由封闭在泵浦腔中的工作介质和泵浦源构成。泵浦源将工作介质从能量 基态“泵浦”到激发态。如果在两激发能级间实现“粒子数反转”则可产生受
激辐射（即光子），通过在光学谐振腔中谐振，来回反射，得到放大，其中一 部分放大了的电磁辐射输出，形成激光。 光纤激光器通过一条柔软的带有护套的单模光纤将1064nm的高功率激光直接 引入加工表面，经过准直、聚焦后的光斑尺寸达到几十个微米或更小，这种接 近衍射极限的激光可以应用于打标、钻孔或加工各种材料。 激光打标机的效应包括以下三种： 1、通过激光（光能）对目标物质表层的蒸发而露出物质深层； 2、通过激光（光能）使表层物质发生化学、物理变化，而"刻"出所需图案文字； 3、通过激光（光能）烧掉部分物质，从而显出所需刻蚀的图案、文字。 简单来讲，光纤激光打标机工作原理大致是这样：它由打标系统控制，利用光 纤激光器产生激光，激光经振镜摆动后，再通过场镜会聚，最后激光束作用在 工件表面，实现在工件上面标刻。
MOPA激光器与调Q激光器的区别及应用优势
M O P A激光器与调Q 激光器的区别及应用优 势 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
OFweek网讯：近年来，国内的的光纤技术发展迅速，其中在电子3C产品、机械、食品、包装等等领域的应用已经很广泛。激光打标技术相比传统的标识技术，不仅仅在对于材料的损耗，标识效果更具有优势。人们为了得到更美观的的标记效果以及更效率的生产加工，会选择市面上不同厂家和类型的作对比，从而找到该类产品所适合加工的激光器。 目前市面上应用于打标的脉冲类型主要包括有调Q技术和MOPA技术这两种类型。调Q激光器在早些年之前就引入了国内，所以目前占据了很大的一片加工市场。而MOPA激光器则是近几年才逐渐发展起来的，作为一种更为新型的技术，MOPA激光器与调Q激光器究竟有什么区别呢它有什么新的技术和优势所在 一. MOPA激光器与调Q激光器的打标应用区别。 1.氧化铝薄板表面剥除应用 现在的的越做越轻薄，许多的手机、平板、电脑都采用了轻薄的氧化铝作为产品的外壳。使用调Q激光器在薄铝板上打标导电位时，容易导致材料变形，背面产生“凸包”，直接影响了外观的美观性。而采用M OPA激光器较小脉宽的参数，即能使得材料不易变形，底纹也更加细腻亮白。这是由于MOPA激光器使用了小脉宽参数能让激光停留在材料的时间变得更短一些，而且又有足够高的能量可以清除阳极层，所以对于薄氧化铝板表面剥除阳极的加工，MOPA激光器是更佳的选择。 2.阳极氧化铝打黑应用 使用激光在阳极氧化铝材料表面标刻出黑色的商标、型号、文字等，这种应用在最近两年中逐渐被苹果、华为、中兴、联想、魅族等电
MOPA结构脉冲光纤激光器输出特性的实验研究
MOPA结构脉冲光纤激光器输出特性的实验研究 陈圳;任海兰 【摘要】A two-stage optical amplification system is constructed by using double-clad Yb-doped fiber as the gain medium and multi-mode continuous pumped laser diode as the pump source.The circuit-direct modulated semiconductor laser is used as seed source to develop Master-Oscillator Power-Amplified (MOPA)fiberized pulsed fiber lasers.The output power character-istics of the fiber laser and gain characteristics of the secondary amplifier under different pulse width and repetition frequency are studied experimentally.A pulsed laser output with central wavelength of 1.06μm,peak power of 10.4 kW and maximum average power of 21 .3 W is obtained by adj usting the seed source under the condition that the primary pumped power is 2 W and secondary pumped power is 31 W.The maximum gain can reach 16.7 dB at 900 kHz repetition frequency.The experimen-tal results show that the pulse width and repetition frequency are positively correlated with the laser output power.At high rep-etition frequency,the gain characteristics of optical amplifier are positively correlated with the pulse width.%采用双包层掺镱光纤作为增益介质,多模连续泵浦激光二极管作为泵浦源,构造了两级光放大系统;采用电路直接调制的半导体激光器作为种子源,研制了主振荡功率放大结构全光纤化脉冲光纤激光器.对不同脉冲宽度、重复频率下的激光器输出功率特性和二级放大器的增益特性进行了实验研究.在一级泵浦光功率为2 W、二级泵浦光功率为31 W的条件下,通过对种子源直接调制,得到了中心波长为1.06μm、峰值功率为10.4 kW、最大平均功率为21.3 W
激光原理及应用 光纤激光器介绍
光纤激光器介绍-- 一．光纤激光器的原理简洁 光纤激光器是指以光纤为基质掺入某些激活离子作做成工作物质,或者是利用光纤本身的非线性效应制作成的一类激光器.Nd2o3的光纤激光器是于1963年首先研制成功。 与普通激光器一样,光纤激光器也由工作物质、谐振腔和泵浦源组成,如图所示。一般的光纤激光器大多是在光纤放大器的基础上发展起来的。它是利用掺杂稀土元素的光纤,再加上一个恰当的反馈机制便形成了光纤激光器。掺杂稀土元素的光纤就充当了光纤激光器的增益介质。在光纤激光器中有一根非常细的光纤纤芯,由于外泵浦光的作用,在光纤内便很容易形成高功率密度,从而引起激光工作物质能级的粒子数反转,从纤芯输出激光。依据掺杂离子(如Ｅｒ3+、Ｙｂ3+、Ｎｄ3+等)特性的不同,工作物质吸收不同波长泵浦光而激射出特定波长的激光。由于掺Ｙｂ光纤具有宽吸收谱、宽增益带和调谐范围宽等优点,目前高功率光纤激光器,大多采用掺Ｙｂ3+(或Ｅｒ,Ｙｂ共掺)光纤。 光纤是以SiO2为基质材料拉成的玻璃实体纤维，一般由中心高折射率玻璃芯(芯径一般为9-62.5μm)、中间低折射率硅玻璃包层(芯径一般为125μm)和最外部的加强树脂涂层组成。 二、几种光纤激光器 2.1 低功率光纤激光器 普通通讯用的光纤激光器输出功率一般都是毫瓦级，其典型结构如下图：
它与我们传统加工用的工业激光的显著区别有：用掺杂离子的光纤作为工作物质用光纤光栅代替光学镜片构成光学谐振腔LD泵浦源可以通过尾纤与掺杂光纤无缝耦合导光部分也直接采用光纤输出。 但是该种激光器的单模纤芯直径只有9um，而且只能采用端泵，无法承受太高的功率密度；另外，单模纤芯对LD的模式提出了严格的要求，只有单模光才可以耦合进纤芯进行有效泵浦，可惜大功率单模LD至今无法实现；最后，强泵浦光耦合在很细的纤芯里会出现严重的非线性效应，从而改变会改变光学性能和降低转换效率。由于该种激光器受到功率的影响，一直以来只局限于光通讯领域；同时由于巨大的行业差距，几乎无人曾敢把它与激光加工联想到一块。所以，大功率输出是光纤激光器发展的最大瓶颈，几乎所有的研究工作都在围绕这个问题展开。 尽管中国绝大部分人士是在2002年以后才意识到高功率光纤激光器，可是俄罗斯至少潜心苦研了20年后有了IPG公司，英国也至少研究了30年也有了SPI。他们在冷战时代都肩负着重要的国防使命，得到了国家的鼎立支持并一直是军事领域的绝密。 2.2、高功率光纤激光器 下图是来自俄罗斯技术的IPG公司的高功率光纤激光器的原理图，按激光器三大组成部分浅析如下：
超短脉冲激光器在制造领域中的应用
超短脉冲激光器在制造领域中的应用超短脉冲激光器是一种高能量、高功率的激光器，具有超短脉冲、高峰值功率、高重复频率等特点，因此在许多制造领域中得 到了广泛应用。本文将主要从超短脉冲激光器在微细加工、光刻、激光成型等方面的应用进行讨论。 超短脉冲激光器在微细加工中的应用： 超短脉冲激光器具有高精度、高速度、高效率等优点，因此在 微细加工中得到广泛应用。超短脉冲激光器可以在纳秒级别内完 成微细加工，通过激光在材料表面产生的高温、高压等效应，使 得微粒子发生溶解、汽化或爆炸等反应，进而制造出高精度、高 质量的微细结构。例如，超短脉冲激光器可以用于金属、半导体、陶瓷等材料的切割、孔加工、雕刻等，其加工的精度可以达到亚 微米级别。 超短脉冲激光器在光刻中的应用： 超短脉冲激光器在光刻中也有广泛应用。光刻是制造微电子器 件的关键工艺之一，超短脉冲激光器可以制造出高精度、高分辨 率的微型芯片。超短脉冲激光器的应用可以缩短光刻曝光时间， 提高测量精度和制造质量，同时可以减少化学废料的产生，更为
环保。此外，超短脉冲激光器还可以制造出精细的3D图形结构，因此在光刻中有着重要的应用前景。 超短脉冲激光器在激光成型中的应用： 激光成型是一种新型的制造方式，超短脉冲激光器在激光成型中也有着广泛的应用。超短脉冲激光器可以切割、熔化、凝固等操作，通过对材料表面的处理，可以制造出高精度、高质量的形状。例如，超短脉冲激光器可以用于加工机械零件、医疗器械、光学元件等，其成型时间快、成本低，且可模拟3D打印技术。 超短脉冲激光器的优点和缺点： 超短脉冲激光器在制造领域中应用广泛，主要是因为其具有很多优点，例如：加工快、精度高、成型质量好、能耗低、适用于多种材料等。但是，超短脉冲激光器也存在一些缺点，例如：设备成本高、维护难度大，需要掌握专业知识等。因此，在选择超短脉冲激光器进行制造时，需要综合考虑其优点和缺点，选择适合自己企业的设备。 结论：
超短脉冲激光器的研究与应用
超短脉冲激光器的研究与应用 超短脉冲激光器是一种能够产生拥有极高强度和超短持续时间的激光束的设备。它被广泛应用于科学研究、工业领域以及医疗领域。本文将介绍超短脉冲激光器的原理、制造和应用。 一、超短脉冲激光器的原理 超短脉冲激光器可以产生纳秒或皮秒级别的超短脉冲。这种激光器的原理是使 用长脉冲激光与非线性光学晶体相互作用，通过非线性效应将长脉冲激光转化为超短脉冲激光。 超短脉冲激光的产生是通过自发参量下转换的方式实现的。当长脉冲激光通过 非线性晶体时，晶体内的光学非线性效应会产生额外的频率组合。这些频率组合将产生新的光波，并被反射回晶体中，与原来的激光束相互作用，最终产生超短脉冲。 二、超短脉冲激光器的制造 超短脉冲激光器的制造需要使用光学晶体和半导体材料。此外，还需要使用先 进的光学器件和控制电路来实现激光器的操作和控制。 制造超短脉冲激光器的主要步骤包括选择光学晶体和半导体材料、设计和制造 激光器的光学组件、控制电路的设计和安装、以及激光器的测试和校准。 超短脉冲激光器的性能受到多种因素的影响，包括激光器的波长、脉宽、能量 和模式。这些因素的选择和优化可以根据应用的需要进行调整。 三、超短脉冲激光器的应用 超短脉冲激光器的应用范围非常广泛。在科学研究方面，它被用于制备纳米结 构和超快速动态过程的研究。此外，超短脉冲激光还被用于制备微电子元件和纳米生物芯片等高精密度器件。
在工业领域，超短脉冲激光器被用于加工材料，例如改善表面质量和切割薄片。另外，它还被用于制作光学元件和光学相干断层扫描等领域。 在医疗领域，超短脉冲激光器被用于进行激光手术、皮肤去除和其他美容技术。此外，它还被用于制备人工晶体和医用器械等高精度器件。 四、超短脉冲激光器的发展趋势 随着科学技术的不断进步，超短脉冲激光技术在不同领域中的应用越来越广泛。未来，随着激光器材料和器件等技术不断成熟，超短脉冲激光器的性能和应用将会得到进一步的提升。 总之，超短脉冲激光器是一种极其重要的光学设备，应用范围广泛。我们相信 超短脉冲激光技术将在未来的科技发展中扮演着越来越重要的地位。
mopa结构的原理
mopa结构的原理 MOPA结构的原理 MOPA结构是一种在激光器中广泛使用的设计，用于产生高功率和高质量的激光束。MOPA结构由主振荡器（Master Oscillator）和功放器（Power Amplifier）组成。在这篇文章中，我们将探讨MOPA结构的原理及其工作过程。 1. 主振荡器（Master Oscillator） 主振荡器是MOPA结构中的核心部件，它产生并输出一个低功率、高质量的激光束。主振荡器通常采用固态激光器，如Nd:YAG激光器或Nd:YVO4激光器。主振荡器通过外部光泵浦或电泵浦的方式激发工作介质，使其达到激发态。然后，在光学谐振腔的作用下，产生连续波或脉冲激光。 2. 功放器（Power Amplifier） 功放器是MOPA结构中的另一个重要组成部分，它负责对主振荡器输出的激光进行放大。功放器通常采用固态激光器或光纤放大器。主振荡器输出的激光束首先进入功放器的输入端，然后通过激光介质的受激辐射和受激吸收的作用，激光被放大。 3. MOPA结构的优势 MOPA结构相比于其他激光器结构具有一些明显的优势。首先，主振荡器和功放器分离，这样可以灵活地调节功放器的增益，从而获
得所需的输出功率。其次，由于主振荡器产生的激光束具有高质量，功放器只需对其进行放大，因此可以保持较好的激光束质量。另外，MOPA结构还可以实现脉冲宽度和重复频率的调节，适应不同的应用需求。 4. 典型的MOPA激光器 MOPA结构的激光器在实际应用中有多种不同的设计。一种常见的例子是采用Nd:YAG激光晶体作为主振荡器和功放器的激光器。在这种结构中，Nd:YAG晶体被激发产生激光，并经过放大后输出。另一种常见的例子是采用光纤激光器作为主振荡器，然后通过光纤放大器进行放大。 5. 应用领域 MOPA结构的激光器广泛应用于多个领域。例如，激光切割、激光打标和激光焊接等材料加工领域。由于MOPA激光器具有高功率和高光束质量的特点，它们可以实现更精确、更高效的材料加工。此外，MOPA激光器还被广泛应用于科研、医疗和通信等领域。 总结： MOPA结构是一种用于产生高功率和高质量激光束的设计。它由主振荡器和功放器组成，主振荡器产生低功率、高质量的激光，功放器对其进行放大。MOPA结构具有灵活性、高质量和调节性等优势，使其在多个领域得到广泛应用。通过深入了解MOPA结构的原理及
mopa光纤激光器原理
mopa光纤激光器原理 光纤激光器是一种新型的光学器件，它是一种基于光纤的激光源，利用高强度的激光 束加工材料，具有高效率、高速度、高精度、高稳定性等优点，广泛应用于材料切割、焊接、标记、雕刻等领域。本文将介绍MOPA光纤激光器的原理。 一、MOPA光纤激光器的基本结构和工作原理 MOPA光纤激光器是Master Oscillator Power Amplifier（主振荡器功率放大器）的 简称，它由三个部分组成：主振荡器、放大器和光纤输出器。 主振荡器：产生特定的激光波长，通常使用固态激光器或半导体激光器作为主振荡 器。 放大器：将主振荡器输出的激光信号进行放大并调整，使其满足应用的需求。 光纤输出器：将放大器输出的激光信号通过光纤输出，可以更方便地引导激光束到需 要处理的地方。 主振荡器产生特定波长的光信号，然后该信号通过放大器进行放大和调整。放大器中 使用的技术通常为光泵浦和光纤放大。光泵浦是指用高功率的光源激发所需放大的光信号，激活放大器材料中的电子，使其跃迁到高能态，而光纤放大是指通过拉长光纤长度，以确 保光在纤芯中传输的时间更长，从而增加信号的强度。在MOPA光纤激光器中，放大器将信号放大到需要的强度，然后经过光纤输出器输出，以应用于材料处理等领域。 MOPA光纤激光器有以下优势： 1. 可调谐波长：通过改变主振荡器，可以产生不同波长的激光，适用于各种不同的 应用。 2. 高品质激光束：由于该激光器采用光纤传输，可以获得非常高质量、可靠、高稳 定性的激光束。 3. 高效率：与其他激光器相比，MOPA光纤激光器具有更高的电光转换效率。 4. 高速度：由于该激光器能够产生高强度的激光束，因此可以实现快速、高速的加工。 5. 简单的维护：由于光纤激光器没有其他激光器所需的优势，维护比其他激光器更 简单。 总之，MOPA光纤激光器是一种新型的光学器件，具有广泛的应用前景，是先进制造和精密加工领域的重要工具。
mopa 原理
mopa 原理 MOPA激光器原理 引言 激光技术作为一种高度聚焦的能量传输方式，广泛应用于医疗、通信、材料加工等领域。其中，MOPA（Master Oscillator Power Amplifier）激光器因其具有高功率、高质量光束和灵活性的特点，成为激光应用中的重要一环。本文将重点介绍MOPA激光器的工作原理及其应用。 一、MOPA激光器的工作原理 MOPA激光器由主振荡器（Master Oscillator）和功率放大器（Power Amplifier）两部分组成。主振荡器负责产生激光光束，而功率放大器则将其增强至所需功率。 1. 主振荡器 主振荡器是MOPA激光器中的核心部件，它由一个或多个激光二极管（LD）和谐振腔组成。激光二极管通过电流注入产生激光，而谐振腔则提供了光的反馈和放大。激光二极管的参数设置和谐振腔的设计决定了主振荡器输出激光的波长、功率和光束质量。 2. 功率放大器
主振荡器产生的激光光束经过空气或光纤传输到功率放大器，功率放大器将其进行增强。功率放大器通常采用固态激光放大器（如Nd:YAG或Nd:YVO4）或光纤放大器。通过选择合适的放大器材料和优化放大器结构，可以实现高功率、高光束质量和高效率的放大。 二、MOPA激光器的特点 1. 高功率 MOPA激光器通过功率放大器的放大作用，可以实现很高的输出功率。这使得MOPA激光器在需要大功率激光的应用中表现出色，如激光切割、激光打标等。 2. 高光束质量 与传统的固态激光器相比，MOPA激光器的主振荡器和功率放大器分离，可以更好地控制光束质量。通过优化主振荡器的设计和选择合适的功率放大器，可以获得高质量的光束，提高激光加工的精度和质量。 3. 灵活性 MOPA激光器的主振荡器和功率放大器可以根据需求进行灵活配置。主振荡器可以选择不同波长的激光二极管，实现多波长输出；功率放大器可以根据需要选择不同材料和结构，实现不同功率的输出。
mopa激光器分类
mopa激光器分类 MOPA激光器是一种基于Master Oscillator Power Amplifier（主振荡器功率放大器）的激光器。它在激光器技术领域中具有重要的应用价值。本文将对MOPA激光器进行分类，并介绍其各类激光器的特点和应用。 一、连续波MOPA激光器（CW-MOPA） 连续波MOPA激光器是一种输出连续波信号的激光器。它由一个主振荡器和一个功率放大器组成。主振荡器产生的激光信号经过功率放大器放大后输出，从而实现对激光功率的精确控制。CW-MOPA 激光器具有输出功率稳定、波长可调、光束质量好等特点，广泛应用于材料加工、医疗美容、科学研究等领域。 二、调制型MOPA激光器（Modulated-MOPA） 调制型MOPA激光器是一种可以对激光进行调制的激光器。它通常由一个主振荡器、一个调制器和一个功率放大器组成。调制器可以对激光信号进行调制，从而实现对激光的频率、相位、脉宽等参数的控制。调制型MOPA激光器在通信、光纤传感、光束锁定等领域有着重要的应用。 三、脉冲型MOPA激光器（Pulsed-MOPA） 脉冲型MOPA激光器是一种可以输出脉冲信号的激光器。它由一个
主振荡器、一个调制器和一个功率放大器组成。脉冲型MOPA激光器可以通过调制器对激光信号进行调制，实现对激光脉冲宽度、重复频率等参数的控制。脉冲型MOPA激光器在激光雷达、激光测距、激光制导等领域有着广泛的应用。 四、特定波长MOPA激光器（Specific Wavelength-MOPA） 特定波长MOPA激光器是一种可以输出特定波长激光的激光器。它通常由一个主振荡器和一个功率放大器组成。特定波长MOPA激光器通过调节主振荡器的工作参数，如谐振腔长度、折射率等，实现对输出激光波长的精确控制。特定波长MOPA激光器在光通信、光谱分析、光学测量等领域有着重要的应用。 MOPA激光器是一种基于Master Oscillator Power Amplifier的激光器，具有多种类型，包括连续波MOPA激光器、调制型MOPA激光器、脉冲型MOPA激光器和特定波长MOPA激光器。不同类型的MOPA激光器在不同领域具有广泛的应用，如材料加工、医疗美容、通信、测距、光学测量等。随着激光技术的不断发展，MOPA激光器将在更多领域展现其强大的应用潜力。
基于MOPA激光器的动力电池防爆阀激光焊接系统
基于MOPA激光器的动力电池防爆阀激光焊接系统 何琼;杨晟;吴轩;雷波 【摘要】介绍了基于M OPA光纤激光器的动力电池防爆阀激光焊接系统设计原 理及工作特点,优化了激光焊接工艺、工装夹具设计,采用双工位设计、转盘式工位 循环,解决了动力电池防爆阀焊接质量和生产效率的问题,焊接成品率达到99％以上,生产效率≥45个/分钟.可满足方型动力、圆柱型等动力电池防爆阀的激光焊接 生产要求. 【期刊名称】《武汉工程职业技术学院学报》 【年(卷),期】2018(030)004 【总页数】3页(P16-18) 【关键词】动力电池;激光焊接系统;电池防爆阀;MOPA光纤激光 【作者】何琼;杨晟;吴轩;雷波 【作者单位】武汉软件工程职业学院湖北武汉,430205;武汉软件工程职业学院湖北武汉,430205;武汉逸飞激光设备有限公司湖北武汉 ,430074;武汉逸飞激光设 备有限公司湖北武汉 ,430074 【正文语种】中文 【中图分类】TG456.7 动力电池广泛使用激光焊接技术，例如注液孔焊接、全极耳焊接、壳体与顶盖焊接、防爆阀焊接、PACK电池组焊接。其中防爆阀的激光焊接容易出现过焊穿孔现象，
动力电池防爆阀是确保电池安全的重要部件，可有效的防止电池热失控时发生爆炸，动力电池防爆阀是一种厚度在0.08-0.1mm之间纯铝质(AL1060)薄片，铝材对激 光的反射率高，必须提高单脉冲能量，能量过大又会造成薄片过焊穿孔[1]。研究 了防爆阀的激光焊接工艺，选择MOPA光纤激光器为光源，优化设计了工装夹具，提高了防爆阀薄片和壳体的贴和紧密度，较好解决了过焊穿孔现象，焊接成品率达到99%以上。为提高生产效率采用双工位设计、转盘式工位循环的半自动工作方式，生产效率≥45个/分钟。系统可充分满足方型动力、圆柱型等动力电池防爆阀的焊接生产要求。 1 基本原理与结构 动力电池防爆阀激光焊接系统主要由MOPA光纤激光器、激光焊接头、焊接工作台、焊接夹具组成，如图1所示，其中激光焊接头及激光运动机构如图2所示。MOPA光纤激光器脉宽和频率独立可调，具有光斑精细，热应力和热影响区小， 不容易破坏材料的优点，且可获得较高的焊接速度。 激光焊接头配备水循环冷却，防温度升高影响激光能量稳定，聚焦单元 FF=150mm，配置同轴CCD监视系统，监控焊接过程，Z轴手动调节焦距。激光运动机构由X、Y精密二轴焊接工作台构成，控制系统主要由PLC、人机界面等组成，支持激光缓升缓降控制、支持运动速度等焊接参数可调、支持I/O信号测试 与监控、支持实时故障报警提示[2]。为提高焊接效率，采用两组夹具轮换工作方式，每组夹具可并排安装8组电池防爆阀，如图3所示。夹具活动块定位到2工 位转盘上，转盘由精密间歇凸轮分割器驱动，进行工件上下料与激光焊接工位切换[3]。 图1 动力电池防爆阀激光焊接系统结构图 图2 激光焊接头及激光运动机构 图3 电池防爆阀焊接夹具结构图
mopa光纤的工作原理
mopa光纤的工作原理 MOPA光纤的工作原理 MOPA光纤激光器（Master Oscillator Power Amplifier），是一种基于光纤技术的激光器。它由主振荡器和功率放大器两部分组成。这种激光器在许多领域中得到广泛应用，如通信、材料加工、医疗等。下面将详细介绍MOPA光纤的工作原理。 一、主振荡器 主振荡器是MOPA光纤激光器的核心部分，它通过光纤的放大来产生稳定的激光输出。主振荡器通常采用光纤激光二极管作为激励源，通过电流注入激发光纤中的活性离子，使其处于激发态。当光纤中的活性离子受到激发时，会发射出特定波长的光子，从而形成光场。 二、功率放大器 功率放大器是MOPA光纤激光器中的另一个重要组成部分。它的作用是将主振荡器产生的激光信号进行放大，以增加激光的功率和能量。功率放大器通常采用光纤放大器的结构，即将光纤中的激光信号通过受控的光纤放大器进行增强。光纤放大器是一种利用光纤中的光放大效应来放大光信号的器件。通过调节光纤放大器的增益和功率，可以实现对激光信号的精确控制。 三、工作原理 MOPA光纤激光器的工作原理基于主振荡器和功率放大器的协同作
用。首先，主振荡器产生稳定的激光信号，并将其输入到功率放大器中。然后，功率放大器将输入的激光信号进行放大，并输出更高功率的激光光束。在这个过程中，主振荡器和功率放大器之间通过光纤进行光信号的传输和耦合。 MOPA光纤激光器的工作原理可以通过以下步骤来描述： 1. 主振荡器产生稳定的激光信号，通过光纤传输到功率放大器中。 2. 功率放大器接收到输入的激光信号，并通过光纤放大器进行放大。 3. 放大后的激光信号再次通过光纤传输到输出端口，形成更高功率的激光光束。 四、特点和应用 MOPA光纤激光器具有以下特点： 1. 高功率输出：通过功率放大器的放大作用，可以实现高功率的激光输出。 2. 高稳定性：主振荡器的稳定性和光纤放大器的精确控制，使得MOPA光纤激光器具有较高的稳定性。 3. 宽谱宽度：MOPA光纤激光器可以实现宽谱宽度的激光输出，适用于不同应用需求。 4. 高效能转换：光纤技术的应用使得MOPA光纤激光器具有较高的能量转换效率。 由于MOPA光纤激光器具有以上特点，因此在许多领域中得到广泛
光纤激光器简介
光纤激光器简介 二、光纤激光器的结构和类型 1.光纤激光器的结构 要产生激光，必须具备工作介质、泵浦源和谐振腔这三个基本条件。光纤激光器一般是采用掺杂光纤作为工作介质，以光纤光栅、光纤环形镜或光纤端 面等作为反射镜来构成反馈腔。光纤激光器普遍采用光泵浦，泵浦被耦合进光纤，由于光纤纤芯很细，在泵浦光的作用下光纤内容易形成高功率密度，造成 激光工作介质的能级上“粒子数反转”，再加上合适的反馈装置构成谐振腔，就能够产生激光振荡。 1.1 泵浦方式 (1小功率LD端面泵浦.。采用一定的耦合系统将泵浦光会聚到较小的激光介质表面,可以实现激光器表面处的高泵浦功率密度,实现对激光介质的高效泵浦.这种小功率激光器的单模纤芯直径只有9um，它只能采用端面泵浦，无法承受太高的功率密度。同时单模纤芯对LD的模式提出了严格的要求，只有单模光才可以耦合进纤芯进行有效泵浦，但是大功率单模LD至今无法实现，该种结构一直局限于光通信领域。 (2高功率泵浦.其中一个典型的结构及时采用杈纤进行侧面泵浦,其结构如图 1.2 谐振腔结构 (1线形腔
a. DBR光线激光器. DBR光纤激光器使用两个较高反射率的光纤光栅作为反射镜，将其置于掺杂光纤的两端，构成线形激光谐振腔来增强模式选择。 b.DFB光纤激光器. 是利用直接在稀土掺杂光纤写入的光栅来构成谐振腔的。 (2环形腔 光纤环形谐振腔的结构如图. . 1.3增益介质 现在大部分的光线激光器都采用掺杂光纤作为增益介质。目前,比较成熟的有源光纤中掺入的稀土离子有Er3+、Nd3+、Yb3+。掺铒光纤在1.55um波长具有很高的增益，对应低损耗第三通信窗口，由于其潜在的应用价值，掺铒光纤激光器发展十分迅速。掺镱光纤激光器是1.0-1.2um波长的通用源，Yb3+具有相当宽的吸收带（800-1064nm）以及相当宽的激发带（970-1200nm），故泵浦源的选择非常广泛且泵浦源和激光都没有受激态吸收。 2.光纤激光器的类型 2.1 按照光纤材料的种类，光纤激光器可分为：
光纤飞秒激光器的基本原理
光纤飞秒激光器的基本原理 光纤飞秒激光器的基本原理 1. 引言 光纤飞秒激光器是一种先进的激光器技术，可以产生极短的飞秒脉冲。这种激光器在很多领域应用广泛，包括生物医学、材料科学和精密加工等。 2. 飞秒激光器的概述 •定义：飞秒激光器是指激光脉冲宽度在飞秒级别（1飞秒=10^-15秒）的激光器。 •优势：飞秒脉冲具有超短脉冲宽度和高峰值功率，对于精细加工和高精度测量具有独特优势。 3. 光纤飞秒激光器的基本原理 光纤飞秒激光器的基本原理如下： 激光发射 1.激光源发出连续激光。 2.激光通过增益介质，如Nd:YAG晶体，受到激励得到受激辐射， 实现激光放大。
3.激光经过三角形频率选择器，将红外连续激光转换为调制后的红 外脉冲激光。 调制 1.调制脉冲激光通过声光调制器进行调制。声光调制器是一种根据 电信号的强弱来调制激光强度的装置。 2.通过调制，脉冲激光变成不连续的激光脉冲。 光纤增益引擎 1.脉冲激光进入光纤增益引擎。光纤增益引擎包括光纤放大器和非 线性光纤。 2.光纤放大器通过高能量光脉冲增强激光信号。 3.非线性光纤通过光学效应将长脉冲与干涉效应转换为短脉冲。输出调整 1.通过输出调整器，将光纤增益引擎中的短脉冲激光进行调整，以 满足具体应用需求。 2.调整包括波长选择、能量调整以及空间和时间特性调整等。 4. 应用领域 •生物医学：用于激光治疗、眼科手术和皮肤表面处理等。 •材料科学：用于材料加工、光刻和表面改性等。
•精密加工：用于电子器件制造、微加工和3D打印等。 5. 结论 光纤飞秒激光器利用飞秒脉冲的特性，具有广泛的应用前景。通 过光纤增益引擎和输出调整器的结合，可以实现对飞秒激光特性的精 确控制，满足不同应用的需求。 6. 技术发展和挑战 •技术发展：随着科技进步，光纤飞秒激光器的技术不断改进。如增加激光功率、提高输出稳定性和减小脉冲波动等。 •挑战：然而，光纤飞秒激光器仍然面临一些挑战。例如光纤损伤、非线性效应和热效应等问题，在技术上仍需要进一步解决。 7. 未来发展方向 •进一步提高激光功率和输出稳定性。 •强化对飞秒脉冲特性的精确控制。 •开发更小型化、便携化的光纤飞秒激光器，以满足需要移动性的应用。 8. 结语 光纤飞秒激光器作为一种先进的激光器技术，具有重要的应用价值。通过深入理解飞秒激光器的基本原理，我们可以更好地应用该技 术并开拓新的领域。未来，光纤飞秒激光器将继续发展，为科学研究 和工业应用带来更多可能性。
MOPA技术放大
MOPA放大技术 引言 1917年，Einstein在《关于辐射的量子理论》一文中首次提出了受激辐射的概念，他认为:在物质与辐射场相互作用中，构成物质的分子或原子可以在光子激励下产生新光子，这就为激光(受激辐射光放大)概念的提出打下了最初的理论基础。但是，激光器的研究真正开始于1958年科学家Schawlow和Townes 提出的利用尺度远大于波长的开放式光学谐振腔实现激光器的思想和Bloembergen提出的利用光泵浦三能级原子系统实现原子数反转的思想。之后，全球的研究小组开始了一场研制世界上第一台激光器的激烈竞赛。很快，在1960年，世界上第一台激光器诞生于美国California州休斯实验室，Maiman等科学家成功进行了红宝石全固态激光器的实验演示，从此开启了激光器研究的大门。 光纤激光器的研究起源于1961年，当时Snitzer在纤芯为300μm的掺钕玻璃波导中发现了激光辐射现象。随后，Snitzer等人又发表了有关共掺杂光纤中光放大的论文，分别提出了光纤激光器和光纤放大器的构想。 1966年，高馄和Hockham首次讨论了研制低损耗光纤的可能性，为现代光纤通信奠定了基础，也为通信波段光纤激光光源的研究提出了迫切的要求。 大约到了1975年左右，随着低损耗光纤的研制成功和作为光纤激光器泵浦源的半导体激光器的不断实用化，光纤激光器和光纤通信的研究开始进入了快速发展时期。 1985年，英国Southampton大学的Poole等人利用化学气相沉积法制作出了第一根低损耗的单模掺铒光纤(Erbium-doped Fiber, EDF)并制作了掺铒光纤激光器，标志着稀土离子掺杂技术走向成熟，也为各种掺杂增益光纤的制作奠定了基础。 1987年，英国Southampton大学的Mears等人和美国Bell实验室的Desurvire等人先后对掺铒光纤放大器进行了研究并验证了其可行性，实现了光纤通信线路中的光放大，极大推动了光纤通信向更长中继传输距离发展。 随后的二十多年里，光纤激光技术得到了迅速的发展，已不仅仅只是用于光纤通信。随着不同掺杂稀土离子光纤激光器被提出，如:掺铒、钕、镱、铥、铒/镱共掺、铥/钬共掺等等，其应用范围已经拓展到传感、医疗、工业加工以及军事国防等领域，尤其是高功率光纤激光器的提出，可谓是光纤激光器史上的一次技术革命。 1988年，美国Massachusetts州Polaroid公司首次提出了双包层光纤设计思想，泵浦光进入包层中传输，但是圆形内包层吸收效率很低。 1994年，Pask等人首次实现了包层泵浦，并制作了包层泵浦掺镜光纤激光器，获得500mW功率输出，中心波长为1040nm，使得在光纤中实现高功率激射成为可能。
调Q光纤激光器结构示意图和MOPA光纤激光器结构示意图
调Q光纤激光器和普通的调Q激光器一样,都是在激光谐振腔内插入Q开关器件，通过周期性改变腔损耗，实现调Ｑ激光脉冲输出。Ｑ开关是被广泛采用的产生短脉冲的激光技术之一. 现状： 调Q光纤激光器在许多领域都有着广泛应用，大功率是调Q光纤激光器的一个发展方向。全光纤化也是调Ｑ光纤激光器发展的一个重要趋势，人们陆续研发出一些全光纤的Q开光来代替传统的声光与电光调制器，大大地降低了激光器的插入损失。 用于光纤激光器的调Ｑ技术大致可以分为光纤型调；和非光纤型调Ｑ两类。非光纤型调Ｑ有光调Ｑ、电光调Ｑ、机械转镜调Ｑ和可饱和吸收体调Ｑ等。 非光纤型调Ｑ: 1。声光调Q激光器:
2.电光调Q激光器：
3。可饱和吸收体调Q激光器： 光纤型调Q装置 光纤型调Q装置有光纤迈克尔逊干涉仪调Q、光纤马赫
一曾特尔干涉仪调Q和光纤中的受激布里渊散射(ＳＢＳ）调Ｑ光纤激光器等。下面介绍混合调Q和脉冲泵浦受激布里渊散射混合调Q光纤激光器。 混合调Q光纤激光器 如图所示 得到了峰值功率3。7KW，脉宽2m的脉冲激光输出。 实验中选用掺钕双包层光纤作增益介质,光纤长7。2m，纤芯直径5。1um,数值孔径0.12。内包层为矩形结构,截面尺寸150um＊75um。 泵源为800nm、3w激光二极管，有60%的泵光祸合到内包层中。 系统由一个全反镜和一个二向色镜构成驻波谐振腔。在双包层光 纤的输出端接几米长的单模光纤,实现调Q ，得到纳秒量级的激光脉冲.在腔内插人一声光调制器（AQM),使激光脉冲重复频率在6.6KHz-16。4KHZ范围内可调。 脉冲泵浦和受激布里渊散射混合调Q ： 在线形腔双包层光纤激光器中，用脉冲泵浦和SBS混合调Q . 如图所示