高功率声光调Q532nm绿激光器设计
高功率声光调Q532nm绿激光器设计
摘要
固体激光器在科研、生物医疗、工业、娱乐、通讯、军事等方面有广阔的应用，因此成为激光器研究中的重要内容。其中，532nm绿光激光器在国际激光研究领域受到广泛的重视，它在彩色显示、医疗和光存储等方面占有十分重要的地位。此外，固体激光器相对于常用的染料激光器、半导体激光器具有输出功率高、工作性能稳定、价格便宜等优点，因此本课题对532nm激光器进行了设计，具有一定的研究意义。
本文分析了激光器的设计原理，利用声光调Q，通过腔内倍频，得到了532nm的激光输出。通过对四种倍频晶体的性能进行对比，最后选择KTP作为倍频晶体。
最后，对激光器系统进行实验，在电流为80A时，获得24W稳定输出的基频1064nm 激光，获得1.15W稳定输出的倍频532nm绿光。
关键词：532 nm激光器声光调Q 磷酸氧钛钾倍频
Abstract
Solid-state laser，on scientific research, biology’s medical service, industry, entertainment, communication and so on, has the broad application. Therefore it becomes the important content in the solid laser research. Among them, the 532nm green laser receives the wide spread value in the international laser research area. In aspect and so on color display, medical service and light memory, it holds the extremely important status. In addition, the solid-state laser has higher power, higher stability and lower cost than the commonly used dye laser and the semiconductor laser, therefore the topic has research significance.
This article analyzed the principle of the red laser, by using AO Q-switched，through the cavity in the frequency multiplication of 1064nm laser, we obtained the 532nm laser. By contrasting the three kinds of crystals of the frequency multiplications, finally we choose the KTP as the frequency multiplication crystal.
Finally, carrying on the experiment to the laser system, when the electric current is 80A, we obtain the base frequency 1064nm laser of 24W, the frequency multiplication 532nm red laser of 1.15W.
Keywords: 532nm Laser AO Q-switched KTP SGH
目录
摘要 (1)
Abstract (2)
目录 (3)
1绪论 (5)
1.1 532nm激光器的研究现状及选题意义 (5)
2 1064nm基频光 (6)
2.1原理与结构 (5)
2.2 Nd:YAG激光器 (7)
3 声光调Q (9)
3.1 调Q原理 (9)
3.2 几种Q开关 (10)
4 532nm倍频光 (13)
4.1 倍频原理 (13)
4.2影响倍频效率的参量 (13)
4.3 倍频晶体的选择 (18)
4.4 倍频方式 (20)
5 系统设计 (21)
5.1聚光腔 (21)
5.2 谐振腔 (21)
5.3 泵浦源 (22)
5.4 冷却装置 (23)
6 总结 (24)
7 致谢 (25)
8 参考文献 (26)
1绪论
激光具有亮度高、方向性好、单色性和相干性好等优点。问世至今只有四十多年，却发展异常迅速，已经被广泛应用到工农业生产、交通运输、能源动力、医药卫生、国防军事、科学技术、文化艺术和信息传递等各个领域，是正在走向实用化的高科技技术，和原子能、半导体、电子计算器一起被誉为当代的四大发明[1]。
激光器的种类有很多，按生产激光的工作物质的不同可分为气体激光器（如CO2激光器）、固体激光器（如红宝石激光器）、半导体激光器（如GaAs激光器）、液体激光器、化学激光器、自由电子激光器等[2]。其中，固体激光器由于体积小、储能高和可靠性能高等优点，从一开始就处在激光研究的中心位置，发展极为迅速。
1.1 532nm激光器的研究现状及选题意义
1.1.1 研究现状
固体连续波绿光激光器在科研、生物、医疗、工业、娱乐、通讯、军事等方面有广阔的应用，因此成为固体激光器件研究中的重要内容。高功率532nm固体激光（绿激光）在近几年得到迅速发展。因为倍频技术的限制，以前绿激光输出功率小，只用于眼科、皮肤、五官科等领域。随着倍频技术的发展，绿激光功率不断增加。
1998年，Kuntzman[3]等首次将绿激光用于治疗前列腺增生的前列腺选择性气化手术。2002年Laserscope公司推出平均功率80W、峰值功率280W的GreenlightTM PVP激光治疗系统，并将其应用于泌尿外科、妇科、血管外科等领域。国内也有科研单位正在开展这方面的研究，如姚建铨[4]等采用80个20W激光二极管阵列侧面泵浦和KTP腔内倍频，获得104W的激光输出。
1.1.2选题意义
（1）绿激光在信息处理、数据存储、光谱技术、水下光探测、激光生物医学、激光彩色显示和激光加工等领域有重要的应用。
（2）绿光激光器具有高效率、输出激光光束质量好、较小体积和长寿命等许多优点。
（3）全固态绿激光器由于其广阔的应用前景，而受到了人们的关注。绿光激光器在可见光激光器中，可以说是发展最快和输出功率最高的，其各项有关的理论基础也是较为成熟和经受许多检验的。
2 1064nm 基频光
2.1原理与结构
2.1.1工作原理
光频辐射场和构成物质的原子，分子系统的相互作用是激光的物理基础。若泵浦速率低于阈值，2E 上的粒子数主要通过自发辐射和无辐射驰豫回到1E 。当泵浦速率足够强，使一半以上的基态粒子抽运到59.8,0θ?=?=?上，实现粒子数反转，受激辐射占主导地位而产生激光。
2.1.2基本结构
固体激光器由工作物质，泵浦源，聚光腔，光学谐振腔，冷却系统及激光电源主要部分组成。
(1)工作物质是激光器的核心，它由掺杂离子型电介质晶体或玻璃材料加工而成。工作物质按激活离子能级结构形式，可分为三能级和四能级系统。三能级系统主要是红宝石晶体，四能级系统有钕玻璃和几种掺入三价或二价离子的某些晶体材料。最有代表的是掺杂Nd3+：YAG 及Nd3+：YAP 晶体。工作物质的形状有圆主体，平板形与管状。其中棒状使用得最多。为改善热效应和提高输出功率，出现了板条型，圆盘型及管状激光器。
(2)泵浦源为工作物质中粒子数反转提供光能。常用的泵浦源有惰性气体放电灯，金属蒸汽灯，钨丝灯，太阳能及发光二极管。其中惰性气体放电灯时当前最常用的，如有氙，氪闪光灯和氪狐灯等。太阳能泵浦在小功率器件中常用，尤其在航天工作中的小激光器可用太阳能作为永久能源。二极管泵浦是目前固体激光器发展方向之一，它的转换效率高，结构紧凑。
(3)聚光腔的作用是将泵浦源辐射的光能有效均匀地会聚至工作物质上，以获得高的泵浦效率。
(4)谐振腔是激光器的重要部分，由全反射镜和部分反射镜组成。受激辐射光通过反馈在其中形成放大与振荡，并由部分反射镜输出。它可分为稳腔，介稳腔和非稳腔等基本形式。
(5)冷却与滤光系统是固体激光器中必不可少的辅助装置，其作用是防止聚光腔及
内部元件温升过高，同时还减小泵浦灯中紫外辐射对工作物质的有害影响。
固体激光器无论连续或脉冲工作方式，其输入泵浦灯的能量只有很小部分作为激光输出，其余的能量都转化为热及辐射损耗等，总体效率低，因此在设计固体激光器时，对每个环节都应充分重视，尽可能提高效率。
2.2 Nd:YAG激光器
2.2.1基质材料YAG
钇铝石榴石3512
Y Al O(YAG)是最常用的激光基质材料，YAG的基本理化性质如表2-1，YAG温度特性如表2-2。它具有激光基质材料所要求的很多特性，它的性能稳定、质地坚硬、光学各向同性、热导率高，从而可使激光器在大平均功率条件下工作。同时考虑到该晶体价格便宜，应用广泛，故选择了YAG作为基质材料。
表2-1 YAG的基本理化性质
分子量莫氏硬度熔点密度/（g/cm3）折射率（1μm室温）
593.7 8～8.5 1950 4.55 1.32
表2-2 YAG温度特性
温度/K 热传导率
/W·cm-1·K-1
比热
/4.18J·g-1·K-1
热扩散系数
/cm2·s-1
热膨胀系数
/10-6·K-1
dn/dT
100 200 500 0.58
0.21
0.13
81.1
270.5
371.2
0.92
0.1
0.046
4.25
5.8
7.5
_
_
7.3×
10-6
2.2.2 Nd:YAG物理光学特性
掺有钕的钇铝石榴石(Nd:YAG)几乎获得了固体激光材料的垄断地位。目前，它是一种对Nd+3最具商业价值的激光基质材料，其阈值低、增益高。Nd+3:YAG的激光特性主要取决于钕离子的特性[7]。
纯3512
Y Al O是无色、光学各向同性的晶体，它有石榴石一般的立方结构特征。在Nd:YAG中，大约1﹪的3Y+被Nd+3替代。两种稀土离子的半径差大约为3﹪。YAG棒1319nm 附近的荧光光谱如图2-1。
图2-1 Nd:YAG棒1319nm附近的荧光光谱图
3 声光调Q
为了改善激光脉冲的输出特性，以得到高峰值功率，窄脉宽的激光输出，调Q 技术就是一个重要手段。调Q 技术也叫Q 开关技术，是一种获得高峰值功率，窄脉宽激光脉冲的技术。通常，将这种高峰值功率的窄脉冲叫做巨脉冲。
3.1 调Q 原理
由于脉冲激光器的输出是由若干无规则的尖峰脉冲构成的，而每一个尖峰脉冲都是在阈值附近发生的，并且脉宽又非常短（只是微秒量级），激光输出的能量分散在这样一串脉冲中，因而不可能有很高的峰值功率。这是因为通常的激光器谐振腔的损耗是不变的，一旦光泵浦使反转粒子数达到或略超过阈值时，激光器便开始振荡，于是激光上能级的粒子数因受激辐射而减少，致使上能级不能积累很大的反转粒子数，只能被限制在阈值反转数附近。这是普通激光器峰值功率不能提高的原因。
Q 值定义为
??? ??=每秒损耗的激光能量腔内存储的激光能量o Q πν2
式中，0ν为激光的中心频率，用W 表示腔内存储的能量；δ表示光在腔内传播一 个单程时能量的损耗率。那么光在一个单程中的能量损耗则为W δ，设L 为谐振 腔腔长，n 为介质折射率，c 为光速，则光在腔内走一单程所需的时间为/nL c ， 由此，光在腔内每秒钟损耗的能量为
，这样，Q 值可表示为 o o nL nL Wc W Q δλπδπν22== （3-1）
式中，0λ为真空中激光中心波长。Q 值与谐振腔的损耗成反比。即损耗大，Q 值就低，阈值高，不易起振；损耗小，Q 值就高，则阈值低，易于起振。
调Q 技术就是通过某种方法使腔的Q 值随时间按一定程序变化的技术。在泵浦开始时使腔处于低Q 值状态，即提高振荡的阈值，使振荡不能形成，上能级的反转粒子数就可以大量积累，当积累到最大值(饱和值)时，突然使腔的损耗小，Q 值突增，激光振荡迅速建立起来。在极短的时间内上能级的反转粒子数被消耗，转变为腔内的光能量，在腔的输出端以单一脉冲形式将能量释放出来，于是就获得峰值功率很高的巨脉c nL nW
冲激光输出。
3.2几种Q 开关
3.2.1 电光调Q
电光调Q 是指在激光谐振腔内置加一块偏振片和一块KD*P 晶体。光经过偏振片后成为线偏振光，如果在KD*P 晶体上外加电压，由于泡克尔斯效应，使往返通过晶体的线偏振光的振动方向改变。如果KD*P 晶体上未加电压，往返通过晶体的线偏振光的振动方向不变。所以当晶体上有电压时，光束不能在谐振腔中通过，谐振腔处于低Q 状态，从而产生激光巨脉冲。
电光调Q 的速率快，可以在秒时间内完成一次开关作用，使激光的峰值功率达到千兆瓦量级。如果原来谐振腔内的激光已经是线偏振光，在装置电光调Q 措施时不必放置偏振片。
3.2.2转镜调Q
转镜调Q 是指使谐振腔的一个反射镜高速旋转，当该反射镜面与另一反射镜不互相平行时，Q 值低，上能级粒子数迅速积累。当该反射镜转动到与另一反射镜相平行的位置时，Q 值升高，从而产生激光巨脉冲。
3.2.3 染料调Q
染料调Q 是指在谐振腔中插入染料盒，当激光器刚运转，发射光强很小时，染料的强烈吸收作用使Q 值很低，上能级粒子数便能迅速积累；当腔内光强增加到一定程度时，染料突然达到吸收饱和，对该波长的光成为媒质，从而谐振腔的Q 值突然升高，产生激光巨脉冲。染料成为光透明的过程称为染料漂白。由于漂白时暂时的，故染料可以重复使用。
3.2.4 声光调Q
(1)在了解声光调Q 之前,我们先要了解一下声光衍射。当声波频率较高时，声光作用长度较大，而且光束与声波波面间以一定的角度斜入射时，光波在介质中要穿过多个声波面，故介质具有“体光栅”的性质。我们可以按照衍射光栅公式得到衍射的极大值出现的条件为：
2sin /s m n λθλ=± （3-2）
式中s λ为声波波长，λ为光在真空中的波长，θ为入射光与折射率层的夹角，式中已
假设衍射方向相对于入射方向为对称的，即i d θθ=，m 为整数。
我们可以从声光的量子特性来理解声场与光波的相互作用，光束可以看成是能量
为i h ω。动量为i hk 的光子流，其中i ω和i k 分别为光波的角频率和波矢；同样，声波也
可以看成是能量为s h ω，动量为s hk 的声子流，其中s ω和s k 分别是声波的角频率和波矢。
声光互作用可以看成是光子和声子的一系列碰撞，根据碰撞前后的能量和动量守恒，我们可以得到
i s d i s d
h h h hk hk hk ωωω±=±= （3-3）因为i ω比o Ω大很多，所以上式又可写为
d d i
k k ωω== （3-4） 式(3-3)中的（+）号表示吸收一个声子，（-）号表示放出一个声子。另外在式（3-4）中对应的是1m =，若m 为大于1的整数时，则上面两式改写为：
d i s d i s
m k k mk ωωω=+=± （3-5） 上式表示入射光子吸收（或放出）m 个声子而成为衍射光子的守恒关系。
当声波是纯正弦的无限平面波时，其波矢k 的方向和大小都是固定不变的，因此
若用0表示入射光的波矢，1表示吸收一个声子后的衍射光的波矢。若要再吸收一个具
有相同波矢k 声子，这是不能满足能量和动量同时守恒的，所以m 只能为1时才能同
时满足，这种衍射称之为布拉格声光衍射。当声波不是纯正弦的无限平，而是具有频
率为s ω，波矢为k 的m 个平面波的线性组合，从而成为局域的声波。可以看出，在这
种情况下，吸收（或放出）多个光子就是可能的，这种衍射我们称之为拉曼-纳斯衍射。
根据上面对两种声光衍射的讨论，我们知道在适当的选择材料和设计结构时，布拉格衍射的衍射效率可以达到100%，而喇曼-纳斯衍射的衍射效率是比较低的，所以在声光调Q 中，我们一般选用布拉格衍射。那在布拉格衍射条件下，我们可以得到光波的入射角与其波长的关系：sin /2B s θλλ=。所以对于声光器件我们往往把声光介质的通光面与超声波面（即换能器接触面）之间的夹角磨成（90B θ- ）角，以便在满足布
拉格入射条件sin /2B s θλλ=的同时，又能保证光束垂直光面入射（这时介质表面的反射损耗最小）[9]。
(2)把超声电源的高频振荡电信号输入声光器件中的换能器，从而产生超声振动波传入声光介质。由于超声波是一种机械应力波，它会使介质产生机械变形，在它的前进方向引起声光介质各部位的折射率作周期变化。这样便形成一种相位光栅。当光束通过相位光栅时就会发生衍射。若把声光器件放在连续泵浦YAG 激光器的谐振腔内，由于衍射效应将使一部分激光偏离轴线方向，造成腔损耗增大，亦既使激光器的Q 值下降。如果衍射足够强，使损耗大于增益，激光器就会停止振荡。这时，增益介质上的反转粒子数密度将由于光泵作用而聚集到很高的数值。之后，在脉宽为3～10us 的矩形调制脉冲控制下超声电源的高频电信号将会有短暂时间间隙，在此时间间隔内超声场也会消失，激光器的谐振腔又回复到低损耗，高Q 值，激光振荡迅速形成，以雪崩的形式输出激光矩脉冲。如图3-1：
图3-1 声光调Q
声光Q 开关的优点：所需调制电压低；消光比好；声光器件插入损耗小；激光损伤阈值高；重复频率高；振幅稳定性好。缺点是开关时间慢，一般脉冲宽度为几百ums ，因此主要用于中等强度峰值功率(千瓦级)的高重复频率器件。本实验采用声光调Q 。
4 532nm倍频光
光学倍频也称为二次谐波产生（Second Harmonic Generation，SGH），它是指频率为ω的单色光波入射到非线性介质后产生频率为2ω的光学现象。1961年Franken 等人在用红宝石激光器和石英晶体进行实验中首次发现倍频现象，这是人们在实验上第一次观察到的非线性光学现象。在光学倍频现象被发现以后，人们分别从理论和实验两方面深入研究了光学倍频的原理和技术，目前已实现了从紫外到红外的多种连续和脉冲激光的倍频，极大地拓展了激光输出的波长范围。
4.1 倍频原理
4.1.1 非线性效应
光通过晶体进行传播时，会引起晶体的电极化。当光强不太大时，晶体的电极化强度与光频电场之间呈线性关系，其非线性关系可以被忽略；但是，当光强很大时，如激光通过晶体进行传播时，电极化强度与光频电场之间的非线性关系变得十分显著而不能忽略，这种与光强有关的光学效应称为非线性光学效应，具有这种效应的晶体就称为非线性光学晶体。非线性光学晶体与激光紧密相连，是实现激光的频率转换、调制、偏转和Q开关等技术的关键材料。
4.1.2 激光倍频的基本原理
利用非线性晶体在强激光作用下的二次非线性效应，使频率为ω的激光，通过晶体后，变成频率为2ω的倍频光。如本实验就是通过1064nm的激光通过KTP倍频晶体后获得532nm的激光。
4.2影响倍频效率的参量
高效率的二次谐波转换取决于有关激光源和谐波发生器的一些参量：前者如功率密度，光束发散角和谱线宽度等；后者如非线性系数，晶体长度，角度和温度对于最佳工作点的偏移，晶体的吸收和不均匀性等。
4.2.1 影响倍频效率的激光源的参量
(1)功率密度
根据式子：
222sin (/2)(/2)
P P kl l k P A kl ωωω?=? 可知，转换效率与基波光束的功率密度成正比，而谐波功率本身却与基波功率的平方成正比。若转换效率大于20%，二次谐波的产生将因为基波光束的耗尽而开始显著偏离上式给出的线性关系，在高转换效率的情况下，应采用式子：
1/2221/2sin(/2)tanh (/2)w P P kl lk P A kl ωω?????=?? ????????
（2）光束发散角
当采用共线相位匹配的二次谐波产生时，光波将有一个确定的反散角。如果偏离相位匹配方向的角度δθ小，就有必要考虑波矢失配k 。如果方向接近最好的相位匹配方向δθ，展开012()e m n n θ-，得
012012()()()e e m n n n n θθθθθ???-??-=
-? （1）
式()()01/222022sin cos e e
e n n n n n θθθ=??+????给出的2e n 与晶体中角度方向的关系可近似地表示
为
()()0022222sin e e n n n n θθ=-- （2）
将式（2）代入式（1），得
()001222()sin 2e e m n n n n θδθθ-=- （3）
注意，此时有01/0n θ??=和02/0n θ??=。
将式（3）代入式1214()k n n π
λ=- ，得
'
k θβδθ?= （4） 式中，()00
22114sin 2e m n n n θπβθλ=-,θβ为材料常数，表示晶体的角灵敏度。因为此时的'δθ是从晶体外测得不对准角度。所以将θβ的表达式除以01n 。
如果存在
1.392kl ?= （5）
则根据式
222sin (/2)(/2)
P P kl l k P A kl ωωω?=? 求得的转换效率将降到其峰值的一半。
如果联立式（4）和（5），就得到角度容限的表达式，从晶体外测得的全角'2θδθ?=，
它决定了转换过程的半峰全宽
5.56
l θθβ?= （6）
在非临界相位匹配条件下(90)m θ= ，设sin2(90)2δθδθ+≈ ，则所得到的不是式（6），而是
()1/2
0110220.66e n l n n λθ?? ??= ?-?? （7） （3）谱线宽度
对于在相位匹配的中心波长0λ附近波长的微小变化，展开012()e n n θ-，得
()001212012()1()2e e
n n n n θθλλλλ????-=-- ????? （8） 若2λδλ?=，且当倍频频率下降一半时，偏离的相位匹配波长值为0δλλλ=-，从式1214()k n n π
λ=- ，（5）和（8），得
012112()10.44/2e n n l θλλλλ?????=- ????? （9）
（4）光谱亮度
从上述讨论显然可知，为得到最大的二次谐波功率，激光源应该有高的功率密度，
小的光束发散角和窄的线宽，激光的这些性能可以用一个参量即光谱亮度表示。为产生高效率的二次谐波，激光必须有高的光谱亮度，通过选择横模或纵模就可实现这一点。一般地说，Nd:YAG 激光器对于有效产生谐波而言，其线宽相当窄。在这些激光器中，主要是要获得衍射极限的光束，即TEM00运转。然而在钕玻璃激光器中，如果没有选择纵模，就会有很宽的激光线宽，这会严重限制获取高的转换效率。
对于全脉冲而言，如果有非常高的转换效率 ，则所有入射到非线性晶体上的辐射都必须被有效转换，无论其强度，带宽，偏振或振幅和相位变化如何。高效率的强度范围特别重要。因为强度在光束的空间和时间边缘降为0，所以其强度必然是不均匀的 ，而且其幅度也可能不均匀。对于倍频来说，频率转换得标准技术是使用单块的非线性晶体材料。若使用单快非线性晶体，其高效能范围就需要限定在适当的值。
4.2.2 影响倍频效率的谐波发生器的参量
（1）温度
晶体在相位匹配温度T 0时的折射率，对周围的温度以泰勒级数展开为
()()21120d n n n n T T dT --=- （10） 借助于式1214()k n n πλ=
- 和（5），可得倍频晶体产生二次谐波的温度灵敏度的表达式
为 ()1
0210.44/e T ld n n dT λ?=- （11）
式中，T 为特定晶体内可能产生二次谐波的温度范围的半峰宽度。倍频晶体的温度变化可能是环境温度变化的结果，也可能是晶体的吸收损耗造成的。
（2）相位匹配角
倍频晶体的角度调整及维持其对准的灵敏度。最大吸收角，也是晶体在二次谐波功率降至一半以下之前允许倾斜的角度。
（3）吸收
晶体中的吸收将导致热应力和热梯度。相关折射率的不均匀性严重限制了实现相位匹配的晶体体积。在高功率连续光束的倍频实验中，非线性晶体由于吸收而发热的
现象尤其应引起重视。非线性晶体材料中的自感应热分布可能是基波或谐波光束的吸收造成的，也可能是多光子过程造成的。
（4）光学均匀性
由于在光束的整个相互作用光路中不能满足相位匹配条件，所以非线性晶体的折射率不均匀性是产生二次谐波的重要限制因素。
（5）非线性系数
如果仅从理论因素考虑，似乎在倍频实验中非线性系数最高的晶体就是最理想的。然而实践证明，损伤阈值，光学质量，角度及温度调节范围，接受角等都是同等重要的参数。可以用非线性系数d 代替相互作用长度。非线性系数小但具有能够产生长相互作用光路的材料，其效率等同于非线性系数大的短晶体。
（6）品质因素
影响倍频效率的因数还有激光源或晶体或两者特征的品质因素。例如认为，非线性倍频器的性能只是取决于泵浦激光的亮度和非线性材料的品质因素。此外，分析还表明，最大转换效率只取决于材料的光学特性和泵浦激光的亮度，而与非线性晶体的几何尺寸无关。改变晶体的尺寸，以避免材料的光学损伤。但其制约因素是，所考虑的材料必须要有足够大的尺寸，以满足激光系统的要求。所以非线性倍频晶体的特性是由非线性折射率，以及对相位匹配条件的角度，波长和温度失谐的容限确定的参量。
在上述分析中，二次谐波转换是由转换效率，泵浦强度和材料的非线性有关的两个参量表证的，它们是非线性“驱动”和失谐，前者是二次谐波电场产生的，后者是二次谐波间在晶体进出平面处的相位失谐。驱动由下式给出：
20C Il η= （12）
式中，C 正比于材料的非线性系数，I 为泵浦强度，l 为晶体的长度。如果eff d 和λ的单位分别为pm/V 和μm ，则有
3/222.75eff d C n λ=
下式给出了解调谐： 0.5kl δ=? （13）
式中，为式（4）给出的波矢失配。
驱动和失谐参量决定了转换效率
()
20sin /ηηδδ= （14）
4.3 倍频晶体的选择
4.3.1倍频晶体材料 实现激光倍频技术的物质基础，按空间对称性的要求，从21种没有反演对称中心的点群中选取，倍频晶体主要由无机氧化物和半导体材料构成前者常用于近红外、可见和紫外波段，后者则用于中、远红外波段。具备实用价值的倍频晶体应满足以下要求：
(1)具有非中心对称结构；
(2)有适当大小的非线性系数；
(3)在工作波段范围内有高的透明度；
(4)在工作波段上能实现相位匹配；
(5)能得到足够尺寸的，光学均匀性好的，物化性能稳定和易于加工的晶体；
(6)有较高的损伤阈值[10]。
4.3.2 倍频晶体的选取
用于产生倍频的晶体主要有：KDP 、KTP 、LBO 、BBO 。
(1) KDP 及其同晶型体
本族晶体已被证明是用于二次谐波发生器的重要晶体类型。这类非线性晶体最主要的成员有：磷酸二氢钾KH2PO4（符号KDP ），磷酸二氘钾KD2PO4（符号KD*P ），砷酸二氘铯CsD2ASO4（符号CD*A ），磷酸二氢铵NH4H2PO4（符号ADP ），它们都是负单轴晶体，属于42mm 点群，因而成四方对称。晶体在室温下的水溶液中生长，可得到大块的无畸变单晶。本族晶体最重要的优点是其耐激光损伤，光学质量好。但它们也有缺点，如材料的折射率相当低，典型值在1.50～1.55之间，因此他们的非线性系数低。所有的KDP 同晶体型都是水溶性的，最大安全工作温度为100摄氏度左右，晶体对热冲击波敏感应小于5C ?/min 的速度缓慢加热。
(2) 磷酸氧钛钾（KTP ）
KTP(磷酸氧钛钾)是一种很独特的非线性光学材料，它被广泛应用于发射1um左右波长的Nd激光器二次谐波的发生。
KTP也对各种和频，差频以及在0.35～4.0的整个透光波段的光参量应用也具有很强的吸引力。虽然其他材料的的某些特定参量优于KTP，但是KTP各种性能的组合仍使其成为二阶非线性光学应用，特别是Nd激光器发生二次谐波的最好材料。这种晶体的非线性系数大，在大的波长范围内更适合于Ⅱ匹配过程，在y-z和x-z平面内足够大的双折射使相位匹配成为可能。该晶体具有大的吸收角，通常情况下大的温度带宽，较好的热特性和高的损伤阈值。所以KTP晶体是近年来出现的适合于Nd激光器最好的非线性材料[11]。其主要的不足是，这种晶体的生长过程很困难，因而晶体的成本高，体积小。
现在，从高质量的激光束泵浦的KTP通常能够得到超过65%的倍频效率。不过，KTP 在长时间受到二次谐波和基波两种光的累积照射后，将产生缓慢的光化学退化（格雷轨迹），导致晶体增加吸收，最终引起晶体失效。如果使KTP在温度升高的条件下工作，就使光化学效应逆转。晶体工作在150MW/平方厘米的磁通量和80℃的温度时，显示出超过200万次脉冲的寿命，其转换效率大于60%。然而，当工作在65℃或者更低的温度时，将由于体损伤而失效。
(3) LBO（三硼酸锂）是一种非线性光学晶体，它具有紫外透光性好，光学损伤阈值较高和非线性光学系数适中等特点。另外，该晶体的化学性能稳定，机械硬度高，不潮解，对于某些非线性光学加工具有吸收力。因为LBO的双折射小于BBO的，所以有助于限制相位匹配的光谱范围。但是，它也会在可见光和红外光的频率转换应用中导致产生非临界相位匹配和大的接受角。这种晶体的商业用途非常有限。
(4) BBO（β-硼酸钡）材料是一种非线性光学晶体，它从紫外到中红外范围内的非线性频率转换的特性非常好，有较大的非线性系数，大的温度容限，小的吸收以及很高的损伤阈值。其主要的不足是角容限小，仅为0.5mrad/cm，因此，对有效的倍频要求有衍射极限光束。
BBO对于将频率倍频到蓝色频域特别有吸引力。BBO在紫外的透射带宽扩展至200nm，因此，这种材料的单光子或多光子吸收已经不是什么问题。BBO已经被用于钛蓝宝石激光的倍频，其效率高达60%。
4.4 倍频方式
一般来讲，倍频晶体既可以放在激光谐振腔之外，也可以放在谐振腔内。这两种方式分别称为腔外倍频和腔内倍频。对于基频光重复频率低而峰值功率很高的情形，通常采用腔外倍频方式；而在基频光重复频率高而峰值功率较低时，一般采用腔内倍频方式。腔内倍频的转换效率较高。
4.5.1 腔外倍频
腔外倍频基频光源一般采用脉冲调Q激光器，为了获得较高的转化效率，有时还采用多级放大，提高基频光的峰值功率以便得到大的倍频强光。在腔外倍频实验中，有时也采用聚焦的方法来提高基频光在倍频晶体中的光功率密度。
4.5.2 腔内倍频
腔内倍频将非线性倍频晶体放置在激光谐振腔内，使腔内的基频光往返通过倍频晶体。在适当的条件下，可获得较高的转换效率。设激光器输出镜对基频光的反射率为R，则腔内基频光的功率比腔外的要大倍，则腔内倍频效率将很可观。对于连续运转和准连续运转的高重复率调Q的激光器，通常采用腔内倍频方式。腔内倍频对倍频晶体的光学均匀性和透明度要求高，在高平均功率使用的场合，对倍频晶体的导热性能也有较高的要求，必要时需采用温控方式[12]。
通过比较，由于腔内倍频将非线性倍频晶体放置在激光谐振腔内，使腔内的基频光往返通过倍频晶体，可获得较高的转换效率。因此，我们采用腔内倍频。
高功率IPG光纤激光器应用简介
高功率IPG光纤激光器应用简介 一、IPG光纤激光器简介 1.光纤激光器简介 光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来:在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度，造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”，当适当加入正反馈回路(构成谐振腔)便可形成激光振荡输出。 2.光纤激光器的优势 首先是使用成本低，光纤激光器替代了不稳定或高维修成本的传统激光器。其次，光纤激光的柔性导光系统，非常容易与机器人或多维工作台集成。第三，光纤激光器体积小，重量轻，工作位置可移动。第四，光纤激光器可以达到前所未有的大功率(至五万瓦级)。第五，在工业应用上比传统激光器表现更优越。它有适用于金属加工的最佳波长和最佳的光束质量，而且光纤激光器在每米焊接和切割上的费用最低。第六，一器多机，即一个激光器通过光纤分光成多路多台工作。第七，免维护，使用寿命长。最后，由于其极高的稳定性，大大降低了运行中对激光质量监控的要求。简单来说就是高功率下的极好光束质量，高光束质量下的极好电光效率，高功率高光束质量下的极小体积、可移动性和柔性。 3.IPG简介 全球最大的光纤激光制造商IPG Photonics由Valentin Gapontsev博士于1991年创建，总部设在美国东部麻省。IPG在德国、美国、俄罗斯和意大利设有生产、研发基地，并在全球设有销售和服务网点，覆盖美国、英国、欧洲、印度、日本、韩国、新加坡和中国，并于2006年在美国纳斯达克上市。
十八年来，IPG致力于纵向合成，所有的核心配件均为IPG研发、生产和拥有，同时也是唯一一个能为客户提供高性价比的光纤和半导体激光器的厂家。 高功率是IPG的优势。全世界已有上千台IPG的高功率(>1KW)光纤激光器在汽车制造、船舶制造、海上平台和石油管道、航空航天和技术加工等工业领域中得以应用。在日本，我们向丰田、三菱、住友在内的客户售出了数百台IPG的大功率光纤激光器。这些激光器的成功应用，说明了IPG光纤激光已成熟，且成为制造业的技术工具之一。依近期国内各厂家、院校、集成商对IPG光纤激光器大量的订单来看，光纤激光在中国市场广泛应用的局面会很快到来，尤其是在金属加工(切割、焊接、熔覆、快速成型等)方面。 二、高功率光纤激光应用领域 1.激光焊接领域的应用 光纤激光器的光束质量好，连续功率大，适用于深熔焊和浅表热导焊。连续激光通过调制可提供激光脉冲，从而获得高峰值功率和低平均功率，适用于需要低热输入要求的焊接。由于高功率激光的调制频率高达1万赫兹，因而能够提高脉冲焊接的产能。光纤输送方式使激光能够灵活地集成在传统焊钳、振镜头、机器人和远程焊接系统内。无论采用何种光束输送方式，光纤激光器都具有无可比拟的性能。典型的点焊应用包括依靠振镜头传送光束，从而完成剃须刀片和硬盘挠曲的焊接，从而充分地利用光纤激光器的脉冲功能。光纤激光器的光斑小，焦距长，因而远距离激光焊接的能力大大提高。1-2米的工作间距与传统机器人相比使工作区域提高了数倍，配备光纤激光器的远程焊接工位包括车门焊接、多点焊接和整个车身框架的搭接焊接。光纤激光器焊接的其它例子包括传动部件全熔焊、船用厚钢板深熔焊、电池组密封焊接、高压密封等等。图1展示了光纤激光焊接的效果。
大功率半导体激光器件最新发展现状分析
大功率半导体激光器件最新发展现状分析 1 引言 半导体激光器由于具有体积小、重量轻、效率高等众多优点，诞生伊始一直是激光领域的关注焦点，广泛应用于工业、军事、医疗、通信等众多领域。但是由于自身量子阱波导结构的限制，半导体激光器的输出光束质量与固体激光器、CO2激光器等传统激光器相比较差，阻碍了其应用领域的拓展。近年来，随着半导体材料外延生长技术、半导体激光波导结构优化技术、腔面钝化技术、高稳定性封装技术、高效散热技术的飞速发展，特别是在直接半导体激光工业加工应用以及大功率光纤激光器抽运需求的推动下，具有大功率、高光束质量的半导体激光器飞速发展，为获得高质量、高性能的直接半导体激光加工设备以及高性能大功率光纤激光抽运源提供了光源基础。 2 大功率半导体激光器件最新进展 作为半导体激光系统集成的基本单元，不同结构与种类的半导体激光器件的性能提升直接推动了半导体激光器系统的发展，其中最为主要的是半导体激光器件输出光束发散角的降低以及输出功率的不断增加。 2.1 大功率半导体激光器件远场发散角控制 根据光束质量的定义，以激光光束的光参数乘积（BPP）作为光束质量的衡量指标，激光光束的远场发散角与BPP成正比，因此半导体激光器高功率输出条件下远场发散角控制直接决定器件的光束质量。从整体上看，半导体激光器波导结构导致其远场光束严重不对称。快轴方向可认为是基模输出，光束质量好，但发散角大，快轴发散角的压缩可有效降低快轴准直镜的孔径要求。慢轴方向为多模输出，光束质量差，该方向发散角的减小直接提高器件光束质量，是高光束半导体激光器研究领域关注的焦点。 在快轴发散角控制方面，如何兼顾快轴发散角和电光效率的问题一直是该领域研究热点，尽管多家研究机构相续获得快轴发散角仅为3o，甚至1o的器件，但是基于功率、光电效率及制备成本考虑，短期内难以推广实用。2010年初，德国费迪南德-伯恩研究所(Ferdinand-Braun-Inst itu te)的P. Crump等通过采用大光腔、低限制因子的方法获得了30o快轴发散角（95%能量范围），光电转换效率为55%，基本达到实用化器件标准。而目前商用高功率半导体激光器件的快轴发散角也由原来的80o左右（95%能量范围）降低到50o以下，大幅度降低了对快轴准直镜的数值孔径要求。 在慢轴发散角控制方面，最近研究表明，除器件自身结构外，驱动电流密度与热效应共同影响半导体激光器慢轴发散角的大小，即长腔长单元器件的慢轴发散角最易控制，而在阵列器件中，随着填充因子的增大，发光单元之间热串扰的加剧会导致慢轴发散角的增大。2009年，瑞士Bookham公司制备获得的5 mm腔长，9XX nm波段10 W商用器件，成功将慢轴发散角（95%能量范围）由原来的10o～12o降低到7o左右；同年，德国Osram公司、美国相干公司制备阵列器件慢轴发散角（95%能量范围）也达7o水平。 2.2 半导体激光标准厘米阵列发展现状 标准厘米阵列是为了获得高功率输出而在慢轴方向尺度为1 cm的衬底上横向并联集成多个半导体激光单元器件而获得的半导体激光器件，长期以来一直是大功率半导体激光器中最常用的高功率器件形式。伴随着高质量、低缺陷半导体材料外延生长技术及腔面钝化技术的提高，现有CM Bar的腔长由原来的0.6～1.0 mm增大到2.0～5.0mm，使得CM Bar输出功率大幅度提高。2008年初，美国光谱物理公司Hanxuan Li等制备的5 mm腔长，填充因子为83%的半导体激光阵列，利用双面微通道热沉冷却，在中心波长分别为808 nm，940 nm，980 nm处获得800 W/bar，1010W/bar，950 W/bar的当前实验室最高CM Bar连续功率输出水平。此外，德国的JENOPTIK公司、瑞士的Oclaro公司等多家半导体激光供应商也相续制备获得千瓦级半导体激光阵列，其中Oclaro公司的J. Müller等更是明确指出，在现有技术
激光器说明书
大功率激光器说明书 KEEN-EYES大功率激光器是我公司根据刑侦工作的需要开发研制的专用痕迹提取设备。采用国际最新大功率激光技术。先进的石英光纤传输，具有输出功率大，色谱纯正，操作简单,携带方便等特点。一；技术指标： 1电源电压交流220V。输入功率300瓦。 2可分离式电源盒，直流12V，35安时锂电池组。可连续使用1.5小时。3输出光功率8W；激光颜色，绿色.。 4光缆长度3米。 5可调焦镜头。 二；使用说明： 1钥匙开关拧到1位置，为交流供电。或将主机安装到电池盒上，钥匙开关拧到2位置，为直流供电。 2插上220V电源插头，将光缆拧紧到光缆座上，（光缆座带保护功能，不接光缆没有光输出）。将手柄上调光插头，插入面板上的调光插座。3打开钥匙开关，电源接通后，红色指示灯点亮。主机处于预热过程中。蓝色指示灯亮起表示预热结束。然后按动前面板上的启动按钮，绿色指示灯亮起，激光输出。 4激光器启动时为最大功率输出。旋转面板上，或镜头上的黑色调光旋钮，可以调节输出功率大小，顺时针增大，逆时针减小。数码屏显示为即时功率值。
5旋转镜头外套可以调节光斑大小。及光斑外缘清晰。 6按动电源盒前面按钮可显示电池容量。指示条只剩红色灯亮，表示电量不足应及时充电。 7电池充电应使用本机专配充电器，不可使用其他充电器。充电器接通220V交流电源红色电源指示灯常亮。充电时，充电指示灯红色。充电指示灯变为绿色表示电池已满，充电结束。 8本机配有伸缩式镜头支架，可以固定镜头及调节镜头高度和角度。三；注意事项： 1使用完毕应及时套上光缆及光缆座防护套，避免进入灰尘。 2光缆折弯半径大于15厘米。 3清洁光缆端面应使用无尘棉签，沾无水乙醇，沿一个方向擦拭。 切不可用手指或油渍接触光缆端面。否则会造成光缆报废。 4本激光器输出功率强大，切不可直视镜头或对准人眼，否则可造成永久失明。 四；基本配置： 1主机一台。 2带镜头光缆一根。 3电池盒一个。 4充电器一个。 5伸缩光缆支架一个。 6主机电源线一根。 7充电器电源线一根。
高功率半导体激光器
光机电信息 Ｓｅｐ．２００８ 钛蓝宝石激光器反射镜 新加坡ＥｄｍｏｕｎｄＯｐｔｉｃｓ公司拥有一系列用于超快激光系统的钛蓝宝石激光反射镜。钛蓝宝石激光反射镜可以使激光脉冲保持平坦的群速度色散曲线，中心波长为８００ｎｍ，在７００～９００ｎｍ范围内曲线都可以保持平坦。 反射镜的直径在１２．７～２５．４ｍｍ之间，厚度为 ６．３５ｍｍ，表面质量为１０－５，表面精度为１／１０波长。 镜子的强度很高，对于脉冲长度为１５０ｆｓ的激光脉冲或１００ｋＷ／ｃｍ２的连续激光，镜子可以承受高达 ０．５Ｊ／ｃｍ２的激光能量。对于７３０～９００ｎｍ波长的偏振 光ｓ和ｐ偏振光，反射镜都可以做到１００％的有效反射。 这些反射镜加工精细，平行度优于５ａｒｃｍｉｎ．，通光口径达到８５％，直径公差为＋０．０／－０．２ｍｍ，厚度公差为±０．２ｍｍ。入射光角度设计为４５°，用于超快激光光束的转向。 ｗｗｗ．ｅｄｍｏｕｎｄｏｐｔｉｃｓ．ｃｏｍ 高功率半导体激光器 德国ＬＩＭＯ公司发布了一种高功率半导体激光 器－ＬＩＭＯ５０－Ｌ２８ｘ２８－ＤＬ７９５－ＥＸ４７３。该激光器可以形成２８ｍｍ×２８ｍｍ×８０ｍｍ的均匀光场，输出功率达到了５０Ｗ，中心波长为７９４．８ｎｍ±０．２ｎｍ，波长稳定性极高，光谱宽度只有０．７ｎｍ。 该激光器可靠性高，经济实用。采用热电致冷或自来水冷却的方式。结构紧凑的激光头外形尺寸为４４５ｍｍ×１１０ｍｍ×６６ｍｍ，非常适用于便携式测量仪器。 ｗｗｗ．ｌｉｍｏ．ｄｅ 平顶光束生成器 ＳｔｏｃｋｅｒＹａｌｅ公司的平顶光束生成器是一种光束 整形模块，它可以把高斯光束转化为聚焦、准直或发散成平顶能量分布的光束，即使经过较长距离也可以保持光束能量和强度的高度均匀。 ＳｔｏｃｋｅｒＹａｌｅ公司的平顶光束生成器适用于紫 外、可见光以及近红外波段的激光器，易于与 ＳｔｏｃｋｅｒＹａｌｅ公司的Ｌａｓｉｒｉｓ或其它类型的激光器相集 成。 ｗｗｗ．ｓｔｏｃｋｅｒｙａｌｅ．ｃｏｍ ４８５ｎｍ皮秒脉冲二极管激光器 德国ＰｉｃｏＱｕａｎｔ公司对外发布了其４８５ｎｍ波长的皮秒脉冲二极管激光头。该激光头可应用于生物 名企名品 ＡｄｖａｎｃｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ＆Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ６４
YLPM激光器使用说明
●更宽的频率调节范围（1.6kHz～1000kHz）； ●更高的峰值功率； ●可广泛应用于塑胶按键及阳极铝打黑等项目上。 ●更快的开关光速度，打标速度更快。 在安装打标软件时，注意选择选择“YLPM型激光器”， 在控制界面，YLP-M比YLP-F多了一个打标参数：激光模式。共有8种激光模式可选。可直接把所需的模式填入。 8种模式都有标称频率，即RR值，如果设定的频率低于该值时，激光器会自动降低输出功率，以保护激光器。 其中，T1模式配160镜头可在阳极铝上打黑，其效果类似皮秒激光器； T2模式配254镜头也可在阳极铝上打黑，效果可与SPI激光器的3号波形的
效果媲美； 而打标参数与SPI 激光器3号波形下的参数大致相同。 另，T2模式可用在含激光粉的PC，ABS材料上打白。 6.1ns T2模式，RR=200kHz，上升时间：3.8ns，50%时的脉冲宽度：8.4ns，10%时的脉冲宽度： 15.4ns T3模式, RR=125kHz，上升时间：3.8ns，50%时的脉冲宽度：14.4ns，10%时的脉冲宽度：21.1n s T4模式, RR=105kHz，上升时间：3.8ns，50%时的脉冲宽度：14.9ns，10%时的脉冲宽度：26.3ns T5模式, RR=85kHz，上升时间：4.0ns，50%时的脉冲宽度：14.6ns，10%时的脉冲宽度：31.5ns
T6模式, RR=60kHz，上升时间：3.2ns，50%时的脉冲宽度：14.8ns，10%时的脉冲宽度：53.6ns T7模式, RR=40kHz，上升时间：3.3ns，50%时的脉冲宽度：24.5ns，10%时的脉冲宽度：100.3ns
医学中常用的激光器
医学中常用的激光器 自第一台激光器问世后，人们对激光器件及技术进行了大量的研制工作，取得了相当可观的成果。目前能实现激光运转的工作物质达数百种以上，大体上分为气体、固体、半导体、染料等几大类。人们在探索激光产生机理的同时，扩展了激光的频谱范围，几千条谱线遍布于真空紫外到远红外的广阔光谱区域。激光方向性好、强度大，可以使被照物体在1/1000s内产生几千度的高温，瞬间发生汽化。由于激光的物理特性决定了其具有明显的生物学效应，。各种不同的激光具有不同的特性和组织效应，正确认识激光的这些特点，是选择和合理利用激光的基础。 一．气体激光器 气体激光器，按工作物质的性质，大致可分成下列三种：(1)原子激光器：利用原子跃迁产生激光振荡，以氦氖激光器为代表。氩、氪、氙等惰性气体，铜、镉、汞等金属蒸气，氯、溴、碘等卤素，它们的原子均能产生激光。原子激光器的输出谱线在可见和红外波段，典型输出功率为10毫瓦数量级。 (2)分子激光器：利用分子振动或转动状态的变化产生辐射制成的，输出的激光是分子的振转光谱。分 子激光器以二氧化碳(CO 2)激光器为代表，其他还有氢分子(H 2 )，氮分子(N 2 )和一氧化碳(CO)分子等激光 器。分子激光器的输出光谱大多在近红外和远红外波段，输出功率从数十瓦到数万瓦。(3)离子激光器：这类激光器的激活介质是离子，由被激发的离子产生激光放大作用，如氩离子(激活介质为Ar＋)激光器。氦镉激光器(激活介质为Cd＋)等。离子激光器的输出光谱大多在可见光和紫外波段，输出功率从几毫瓦到几十瓦。 气体激光器是覆盖波谱范围最广的一类器件，能产生连续输出。其方向性、单色性也比其他类型器件好，加之制造方便、成本低、可靠性高，因此成为目前应用最广的一类器体。 1、氦氖激光器 氦氖激光器能输出波长为632.8nm的可见光，具有连续输出的特性。它的光束质量很好(发散角小，单色性好，单色亮度大)。激光器结构简单，成本低，但输出功率较小。氦氖激光器在工业、科研、国防上应用很广，医疗上主要用于照射，有刺激、消炎、镇痛、扩张血管和针灸等作用，广泛用于内科、皮肤科、口腔科及细胞的显微研究。 氦氖激光器有三种结构形式：内腔式、外腔式和半内腔式。它们均由放电管、谐振腔、激励电源等三部分组成。以内腔式为例，放电毛细管是产生气体放电和激光的区域，它的内径很小，约在1到几毫米。电极A为阳极，由钨杆或钼(或镍)筒制成。阴极K为金属圆筒，由铝、钼、钽等制成，它们均有足够的电子发射能力和抗溅射能力。组成谐振腔的两块反射镜紧贴于放电管两端，并镀以多层介质膜。其中一个为全反射镜，另一个则为部分反射镜，整个谐振腔在出厂前已调整完毕，因此使用简单、方便。放电管的管径比放电毛细管粗几十倍，用以保持氦氖气压比及加固谐振腔。为了避免放电管变形而引起激光输出下降，内腔管的长度不宜过大，一般不超过一米。外腔式激光器可以更换不同的反射镜，使输出功率最大，光束发散角最小。也可在反射镜和放电管之间插入光学元件，以研究激光器的输出特性，调制它的频率或幅度，并可制成单频大功率激光器。 2、二氧化碳激光器 二氧化碳激光器的能量转换效率达20～25%(氦氖激光器的能量转换效率仅为千分之几)。它的输出波长为10.6微米，属于远红外区，连续输出功率可达万瓦级，常用电激励，结构比较简单紧凑，使用 方便，是目前最常用的激光器之一，在医学上，CO 2激光器作为手术刀使用日益引起人们的重视。CO 2 激 光器也用于皮肤科、外科、神经外科、整形外科、妇科和五官科的手术，在癌症的治疗上也有一定成效。 最常见的封离型内腔式二氧化碳激光器的管壳是由硬质玻璃或石英材料制成的。常见为三层玻璃套管结构，其最内层是放电管，中间层是水冷套，外层是储气管。在内外层之间有气体循环通路，这是为了保证混合气体的均匀分布而设计的。其光学谐振腔通常用平凹球面腔。球面镜可用石英或其他光学玻璃做基片，然后，在表面上镀层金属膜。平面镜是输出窗片，要求它对10.6μm的激光有很好的透过率，且表面不易损伤，机械性能好等。一般中小功率的激光器常常采用锗单晶做输出片，大功率的用砷化镓
IPG高功率激光器开关机操作指南
高功率IPG激光器开机流程 1.激光器机柜前面板红色急停旋开；然后将激光器机柜侧面板主电源开关打到ON档；然 后将激光器机柜前面板钥匙开关打到TEST档（或者是ON，根据版本而定）； 2.待1完成后，等待5分钟(冬天时候由于温度过低，要等待30分钟以上让激光器空调运 行足够久使激光器温度上升到20摄氏度以上；另外，夏天晚上，房间空调如果不工作，外部的湿热空气可以逐渐渗透机箱内，故早上开机时也要让空调运行30分钟左右)，将冷水机主电源开关打到ON档； 3.待2完成后，按下激光器机柜前面板的绿色按钮（激光模块电源）； 4.待3完成后，双击电脑桌面上的LASERNET图标进入激光器控制软件；然后点击Control 进入控制界面； 5.待4完成后，若激光器无报警，则可以看到Control界面上的Laser ON和Laser ready的 绿色指示灯亮（若激光器出现报警，请咨询相关技术人员解除报警后，方可进行后面步骤），点击Guide lasers（红光），Guide laser绿色指示灯亮； 6.待5完成后，点击External control（外部出光使能控制）和Analog control（模拟量控制）， 显示为ON状态，则外控已经开启，然后点击Emission，显示为ON状态； 7.开机完成，正常加工（正常加工过程中激光器机柜开关按钮及Lasernet软件不要轻易改 动）。 简化流程：激光器急停旋开→激光器主电源开关置ON档→激光器钥匙开关置TEST档 （或ON）→等待足够时间，冷水机电源开关置ON档→按下激光器绿色按钮→进入LASERNET的control界面→确认状态正常→打开红光→点击External control和Analog control→Emission置ON→开机完成 高功率IPG激光器关机流程 1．停止加工，点击Emission，显示为OFF状态；然后点击External control（外部出光使能控制）和Analog control（模拟量控制），显示为OFF状态；然后点击Laser,显示为OFF状态；再点击Guide lasers,关闭红光，然后关闭整个Lasernet控制软件； 2．待1完成后，将激光器机柜前面板钥匙开关由TEST打到OFF档；然后将激光器机柜侧面板激光器主电源开关打到OFF档； 3．待2完成后，将冷水机主电源开关打到OFF档； 4．关机完成。 简化流程：停止加工→LASERNET上Emission置OFF→External control和Analog control 置OFF→Laser置OFF→关闭红光→关闭LASERNET软件→激光器机柜钥匙开关置OFF 档→激光器主电源开关置OFF档→冷水机主电源开关置OFF档→关机完成
高功率激光器的工艺市场前景及应用
高功率半导体激光器的前沿技术、工业应用 及发展前景 摘要 半导体激光器广泛应用在通讯、计算机和消费电子行业。这些激光器主要应用在需要提供毫瓦级能量的系统中。然而，同时高功率半导体激光器已经达到千瓦级。通过特殊的冷却技术和装备，又如组合光束和组成光束技术，高功率半导体激光器得以实现。这样的系统并不是只作为电子管二极管新的高效率和高可靠性的泵源，同样在材料处理中作为直接的能量来源。在这项应用中，高功率半导体激光器进入到了工业制造领域。这篇文章描述了半导体激光器技术和应用。德国国家研究计划“标准的半导体激光器工具”（MDS）在5年里集中研究了高功率半导体激光器，给出了关于未来的应用和新颖的应用的想法。除了改进激光束质量，这个项目的目的还有实现灵活的激光束几何形状来配合不同的积木式组合应用。 1、绪论 早在1962年，就证明了在低温学温度下，在GaAs 或者GaAsP 激光二极管领域的激光效应，而且一些年后发展到在室温环境下实现AlGaAs/GaAs双异质结构。在当时，无论如何可以肯定的是，在他们只能提供短时间的低能量却又价格昂贵时，没有人能预见到这些激光器能够在激光材料处理中发挥如此重要的作用。然而，通过成功的晶体结构研究，详细的分析失效机理和相当多的制造工艺的改进，激光二极管成功的进入通讯、消费电子和计算机市场。并且占据了惊人的份额：在2000年，总共的半导体激光器市场达到了66亿US$；事实上半导体激光器大约占据了整个激光器的2/3市场。然而，在这么高的数字中，只有1.3%（8500万$）是用在固态激光器的泵埔模块中，0.2%（1130万$）是直接用在材料处理。同样的，如今在整个激光材料处理市场中（13.33亿$），半导体泵埔固态激光器占4.5%，半导体激光器直接应用的占0.9%。然而，由于它们的小尺寸和质量轻的特点，使得它们更容易组合；由于它们的高效率和可靠性，使得它们运行成本低；半导体激光器在作为固态激光器的泵埔光源和作为材料处理的一种新的激光源中获得了广泛的关注。
浅析高功率光纤激光器
浅析高功率光纤激光器 高功率光纤激光器，是相对于光纤通讯中作为载波的低功率光纤激光器而言（功率为mW级），是定位于机械加工、激光医疗、汽车制造和军事等行业的高强度光源。高功率光纤激光器巧妙地把光纤技术与激光原理有机地融为一体，铸造了21世纪最先进和最犀利的激光器。即使是在激光技术发达的国家，光纤激光器也是尖端、神秘和充满诱惑的代名词。2002年6月，光纤激光器空降中国，震撼了中国激光学术和产业界，引起了尊至院士的深情关注！ 一、光纤技术 光纤激光器的最大特点就是一根光纤穿到底，整台机器高度实现光纤一体化。而那些只在外部导光部分采用光纤传输或者LD泵浦源采用尾纤来耦合的激光器都不是真正意义上的光纤激光器。 光纤是以SiO2为基质材料拉成的玻璃实体纤维，主要广泛应用于光纤通讯，其导光原理就是光的全反射机理。普通裸光纤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。〈见图一〉光纤可分为单模光纤和多模光纤。单模光纤：中心玻璃芯较细(直径9μm+0.5μm)，只能传一种模式的光，其模间色散很小，具有自选模和限模的功能。多模光纤：中心玻璃芯较粗(50μm+1μm)，可传多种模式的光，但其模间色散较大，传输的光不纯。 用于高功率光纤激光器中的光纤不是普通的通讯光纤，而是掺杂了多种稀有离子、结构更为复杂、耐高辐射的特种光纤---双包层光纤。
双包层光纤比普通光纤在纤芯外多了一个内包层，对泵浦光而言是多模的，直径和受光角较大，能大肆吸收高亮度的多模泵浦光，在光纤内聚集大量的光子。实践证明：横截面为D型和矩形的双包层光纤具有95%的耦合效率因而得到广泛应用。对于脉冲光纤激光器而言，一个重大的课题就是如何提高光纤的耐辐射能力。目前世界上光纤激光器的单脉冲能力可以达到20,000W，一根头发丝大小的光纤如何能承受如此高的激光辐射？所以必须考虑在光纤内掺杂某种特殊离子防止光纤被烧坏。比如掺杂了铈离子的光纤就是在核辐射情况下，既不会因染色而失去透光能力，更不会受热变形。 二、传统固体激光器 激光器说白了就是一个波长转换器---波长短的泵浦光激励掺杂离子转换成长波长的光辐射，它一般由3部分组成：工作物质、谐振腔和泵浦系统。由于光纤激光器本质上属于固体激光器，所以在此仅比较一下传统Nd:YAG激光器的特性。 工作物质： 工作物质是固体激光器的心脏，它的物理性质由基质材料决定，光谱性质由激活离子内的能级结构决定。在YAG单晶体中掺入三价的Nd3+，便构成了目前广泛应用的YAG激光晶体。它主要有如下明显的特点： 1、YAG棒生长速度很慢，一般小于1mm/h。目前最大晶体棒的直径为40mm，长180mm，所以激光增益从根本上受到限制，无法实现特高功率激光输出。
大功率半导体激光器的发展介绍
大功率半导体激光器的发展介绍 激光打标机、激光切割机、激光焊接机等等激光设备中激光器起着举足轻重的地位，在激光器的发展历程中，半导体激光器的发展尤为重要，材料加工用激光器主要要满足高功率和高光束质量，所以为了提高大功率半导体激光器的输出功率，可以将十几个或几十个单管激光器芯片集成封装、形成激光器巴条，将多个巴条堆叠起来可形成激光器二维叠阵，激光器叠阵的光功率可以达到千瓦级甚至更高。但是随着半导体激光器条数的增加，其光束质量将会下降。
另外，半导体激光器结构的特殊性决定了其快、慢轴光束质量不一致：快轴的光束质量接近衍射极限，而慢轴的光束质量却比较差，这使得半导体激光器在工业应用中受到了很大的限制。要实现高质量、宽范围的激光加工，激光器必须同时满足高功率和高光束质
量。因此，现在发达国家均将研究开发新型高功率、高光束质量的大功率半导体激光器作为一个重要研究方向，以满足要求更高激光功率密度的激光材料加工应用的需求。 大功率半导体激光器的关键技术包括半导体激光芯片外延生长技术、半导体激光芯片的封装和光学准直、激光光束整形技术和激光器集成技术。 （1）半导体激光芯片外延生长技术 大功率半导体激光器的发展与其外延芯片结构的研究设计紧密相关。近年来，美、德等国家在此方面投入巨大，并取得了重大进展，处于世界领先地位。首先，应变量子阱结构的采用，提高了大功率半导体激光器的光电性能，降低了器件的阈值电流密度，并扩展了GaAs基材料系的发射波长覆盖范围。其次，采用无铝有源区提高了激光芯片端面光学灾变损伤光功率密度，从而提高了器件的输出功率，并增加了器件的使用寿命。再者，采用宽波导大光腔结构增加了光束近场模式的尺寸，减小了输出光功率密度，从而增加了输出功率，并延长了器件寿命。目前，商品化的半导体激光芯片的电光转换效率已达到60%，实验室中的电光转换效率已超过70%，预计在不久的将来，半导体激光器芯片的电光转换效率能达到85%以上。 （2）半导体激光芯片的封装和光学准直 激光芯片的冷却和封装是制造大功率半导体激光器的重要环节，由于大功率半导体激光器的输出功率高、发光面积小，其工作时产生的热量密度很高，这对芯片的封装结构和工艺提出了更高要求。目前，国际上多采用铜热沉、主动冷却方式、硬钎焊技术来实现大功率半导体激光器阵列的封装，根据封装结构的不同，又可分为微通道热沉封装和传导热沉封装。
44瓦超高功率808nm半导体激光器设计和制作
44瓦超高功率808 nm半导体激光器设计与制作 仇伯仓，胡海，何晋国 深圳清华大学研究院 深圳瑞波光电子有限公司 1. 引言 半导体激光器采用III-V化合物为其有源介质，通常通过电注入，在有源区通过电子与空穴复合将注入的电能量转换为光子能量。与固态或气体激光相比，半导体激光具有十分显著的特点：1）能量转换效率高，比如典型的808 nm高功率激光的最高电光转换效率可以高达65%以上 [1]，与之成为鲜明对照的是，CO2气体激光的能量转换效率仅有10%，而采用传统灯光泵浦的固态激光的能量转换效率更低, 只有1%左右；2）体积小。一个出射功率超过10 W 的半导体激光芯片尺寸大约为0.3 mm3, 而一台固态激光更有可能占据实验室的整整一张工作台；3）可靠性高，平均寿命估计可以长达数十万小时[2]；4）价格低廉。半导体激光也同样遵从集成电路工业中的摩尔定律，即性能指标随时间以指数上升的趋势改善，而价格则随时间以指数形式下降。正是因为半导体激光的上述优点，使其愈来愈广泛地应用到国计民生的各个方面，诸如工业应用、信息技术、激光显示、激光医疗以及科学研究与国防应用。随着激光芯片性能的不断提高与其价格的持续下降，以808 nm 以及9xx nm为代表的高功率激光器件已经成为激光加工系统的最核心的关键部件。高功率激光芯片有若干重要技术指标，包括能量转换效率以及器件运行可靠性等。器件的能量转换效率主要取决于芯片的外延结构与器件结构设计，而运行可靠性主要与芯片的腔面处理工艺有关。本文首先简要综述高功率激光的设计思想以及腔面处理方法，随后展示深圳清华大学研究院和深圳瑞波光电子有限公司在研发808nm高功率单管激光芯片方面所取得的主要进展。 2.高功率激光结构设计 图1. 半导体激光外延结构示意图
高峰值功率激光器的研究与发展
高峰值功率激光器的研究与发展 崔建丰1，2，3,樊仲维1,3,4 , 裴博3,4, 薛岩3，张晶1,2,3, 尹淑媛3，牛岗1,2,3, 石朝晖1,2,3,王培峰1,2,3 , 毕勇4 (1、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春130022；2.、中国科学院研究生院，北京100049；3、北京国科世纪激光技术有限公司，北京100085；4、中国科学院光电研究院，北京100085）， 摘要: 针对高峰值功率激光器的关键技术进行了介绍和分析。对于大能量低重复频率的高峰值功率固体激光器，采用非稳腔技术，结合聚光腔增益分布的相交圆光线追迹技术，可以得到大能量高光束质量的激光输出；对于窄脉宽的纳秒/亚纳秒激光输出，端泵微片或者脉冲LD侧泵浦腔倒空技术师很好的选择；而对于超短脉冲输出的高峰值功率激光器，稳定的种子输出和再生放大在其中起着至关重要的作用。 关键词：激光技术；固体激光；相交圆聚光腔；非稳腔；亚纳秒激光； Study and development of the high peak power laser Cui Jianfeng 1,2,3,Fan Zhongwei 1,3,4, Pei Bo 3,4, Xue Yan 3, Zhang Jing 1,2,3, Yin Shuyuan3，Niu Gang 1,2,3, Shi Zhaohui 1,2,3,Wang Peifeng1,2,3, BI Yong4 (1、Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun, 130022 2、Academy of graduate, Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049 3、Beijing GK Laser Technology Co.，Ltd., Beijing 100085 4、Academy of Opto-electronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085) Abstract: The pivot technology about high peak power laser was introduced and analyzed. For large energy with low repetition rate frequency LD-pumped 作者简介：崔建丰(1977—)，男，长春光学精密机械与物理研究所在读博士，北京国科世纪激光技术有限公司，主要从事半导体抽运、灯抽运高平均功率调Q激光器、高能量超快固体激光器及其频率变换技术研究。发表文章7篇，发表专利18个。Tel:+86-10-6298-1938 ;fax:+86-10-6298-1940；地址：北京市海淀区上第四街1号北京国科激光世纪激光技术有限公司，邮编：100085；E—mail：:cuijf@https://www.360docs.net/doc/b717676857.html,
工业用大功率半导体激光器发展状况激光材料加工、信息与通信、(精)
工业用大功率半导体激光器发展状况 激光材料加工、信息与通信、医疗保健与生命科学以及国防是世界范围内激光技术的四个最主要的应用领域，其中激光材料加工所占比例最大，同时也是发展最快、对一个国家国民经济影响最大的激光技术应用领域。激光材料加工技术在工业领域应用的广泛程度，已经成为衡量一个国家工业水平高低的重要标志。 激光材料加工用大功率激光器经历了大功率CO2激光器、大功率固体YAG激光器后，目前正在朝着以半导体激光器为基础的直接半导体激光器和光纤激光器的方向发展。在材料加工应用中，以大功率半导体激光器为基础的直接半导体激光器和光纤激光器，不仅具备以往其他激光器的优势，而且还克服了其他激光器效率低、体积大等缺点，将会在材料加工领域带来一场新的技术革命，就如同上世纪中叶晶体管取代电子管、为微电子技术带来的革命一样。因此，直接半导体激光器和光纤激光器是未来材料加工用激光器的发展方向之一。 下面将介绍近年来大功率半导体激光器的发展现状，以及目前提高半导体激光器输出功率和改善光束质量的方法和最新进展，同时介绍大功率半导体激光器在材料加工中的应用现状、分析展望大功率半导体激光器的 发展趋势。 图1：半导体激光器多光束合成技术示意图 高功率和高光束质量是材料加工用激光器的两个基本要求。为了提高大功率半导体激光器的输出功率，可以将十几个或几十个单管激光器芯片集成封装、形成激光器巴条，将多个巴条堆叠起来可形成激光器二维叠阵，激光器叠阵的光功率可以达到千瓦级甚至更高。但是随着半导体激光器条数的增加，其光束质量将会下降。另外，半导体激光器结构的特殊性决定了其快、慢轴光束质量不一致：快轴的光束质量接近衍射极限，而慢轴的光束质量却比较差，这使得半导体激光器在工业应用中受到了很大的限制。要实现高质量、宽范围的激光加工，激光器必须同时满足高功率和高光束质量。因此，现在发达国家均将研究开发新型高功率、高光束质量的大功率半导体激光器作为一个重要研究方向，以满足要求更高激光功率密度的激光材料加工应用的需求。
光纤激光器常见问题解答
光纤激光器常见问题解答 1. 我现在使用的是灯泵浦YAG激光器，改用光纤激光器会给我带来哪些好处？ ?光纤激光器的电光转换效率高达28 %，而灯泵浦YAG激光只有1.5%～2% ?不用更换灯管，因而更加省钱：光纤激光器中使用了寿命长达10万小时的电信级单芯结半导体激光管 ?所有功率级的光斑大小和形状都是固定的 ?免维护或低维护 ?备件极少 ?风冷或基本不需要冷却 ?体积相当小 ?工作距离更长 ?不需要调整 ?无需预热，立即可用 2. 哪里能够买到光纤激光器的光束传送部件？ 目前，所有第三方光束传送部件制造商都可提供光纤激光器使用的光束传送部件，IPG可为您提供制造商名单。 3.原有的YAG光束传送部件是否还能使用？ 基本可以，但是需要使用适配器对IPG光纤连接器进行转换。有些情况下为了充分发挥光纤激光器的优势，需要提高焦距。 4. 这些激光器产品是否能够集成在我现在的工作单元内？ 可以，光纤激光器配备了各种工业接口，能够很容易地对接标准的工业控制装置。 5. 有提供交钥匙服务的系统集成商吗？ 有，有许多多年从事光纤激光器交钥匙服务的系统集成商，IPG可提供交钥匙服务集成商和OEM的名单。 6. 光纤激光器有质保服务吗？ 在业内，IPG提供的质保期最长：光纤激光器的标准质保期为购买后整2年时间，IPG最长可提供8年质保期，详情请与我们的销售人员联系。 7. 哪里能够实际观摩到光纤激光器产品？ IPG在许多地方设有应用开发设施，包括马萨诸塞州牛津市、密歇根州的底特律市、德国的Burbach 市、日本的横滨市，目前我们正计划在俄罗斯、中国和牛津总部建立增设新的应用开发设施。另外，我们还在北美、欧洲、亚洲的多所大学内设有光纤激光器技术研究中心。 8. 你们的竞争对手说你们的光纤激光器存在后向反射的问题，是真的吗？ 说这些话的人并不熟悉光纤激光器技术，如果传送光纤选择合适的话，我们的数千瓦功率低模光纤激光器不会发射后向反射问题。单模激光都很少出现这种问题。但是，如果后向反射太高的话，设备一旦检测到会自动关闭。使用隔离器也能消除该问题。IPG已经有无数的设备应用在铜和铝等高反光材料的切割和焊接领域。
全球十大半导体激光器产品进展
内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 半导体激光器是成熟较早、进展较快的一类激光器，由于它的波长范围宽，制作简单、成本低、易于大量生产，并且由于体积小、重量轻、寿命长，因此，品种发展快，应用范围广。由于以上诸多优势，半导体激光器在工业应用、照明、投影、通信、医疗以及科研等领域已经应用相当普遍。 新型太赫兹半导体激光器 加州大学洛杉矶分校科研人员利用新方法制造出太赫兹频率下工作的半导体激光器。这一突破或将带来可用于太空探索、军事和执法等领域的新型强大激光器。在电磁波谱中，太赫兹的频率范围位于微波和红外线之间。太赫兹波可以在不损伤被检测物质的前提下对塑料、服装、半导体和艺术品等进行材料分析，还可以用于分析星体的形成和行星大气的组成。 目前使用可见光的垂直外腔表面发射激光器（VECSEL）已经被广泛用于生成高能束，但是这种技术此前并不适用于太赫兹频率范围。加州大学洛杉矶分校的电气工程副教授本杰明·威廉姆斯带领团队研制了首个可以在太赫兹频率范围使用的VECSEL。 为了使VECSEL在太赫兹频率范围发出高能束，威廉姆斯团队研制出带有一个叫做“反射阵超材料表面镜”装置的VECSEL。这种装置之所以如此命名，是因为它包含一个由大量微小天线耦合激光腔组成的阵列，这样当太赫兹波经过这个阵列时就“看”不到激光腔，反而会被反射回去，就像被普通的镜子反射回去一样。 “把超材料表面和激光器结合起来还是第一次。”威廉姆斯表示，这一方法既可以使激光器在太赫兹频率范围输出更大的功率，还可以形成高质量的激光束，而且超材料的使用可以让科研人员对激光束进行进一步的设计，以生成理想的极化度、形
国外主要激光器企业大全知识分享
国外主要激光器企业 大全
国外主要激光器企业大全 2014-12-04 ：焊接与切割联盟我要分享评论投稿订阅 导读： IPG全球最大的光纤激光制造商，其生产的高效光纤激光器、光纤放大器以及拉曼激光的技术均走在世界的前端。 OFweek激光网讯：激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”。它的亮度约为太阳光的100亿倍。 随着激光技术的不断发展，激光应用已经渗透到科研、产业的各个方面，在汽车制造、航空航天、钢铁、金属加工、冶金、太阳能以及医疗设备等领域都起到重要作用。 我国激光加工产业五个发展阶段：1990~1993年横流CO2激光器的使用标志着我国研究成果走向实际应用；1994~1997年CO2激光设备应用于大量的打标和服装雕刻；1997~1999年，激光技术应用于手机电池焊接，从而带动了汽车零部件、小五金元器件的打标应用；2000~2004年，成套的大功率激光设备面市，应用于焊接、毛化、切割、调阻、打孔、模切等更广阔的领域；2004年至近期，大功率激光切割机、多种裁床、激光熔覆设备、激光直接成型机、用于微电子加工等领域的激光设备纷纷涌现。 虽然我国的激光加工产业相比上个世纪发生了日新月异的变化，近年来很多激光设备已经逐步实现国产化，但是依然还受到多方面技术不成熟的制约，还无法完全满足我国激光加工市场的广大市场需求。 激光设备的核心就是激光器，我国各大激光设备企业不断地加大技术开发投入，虽然已经取得了一定的成就，各种激光设备实现国产化，达到国际领先水平，但是在主力激光器，超大功率激光器依然依赖进口，以致激光设备价格大幅度上涨，制约了我国激光加工产业的发展，另一方面，国外不少的激光加工企业看准中国激光加工的广大市场前景，纷纷入驻我国的沿海城市，冲击我国激光加工产业，国际竞争国内化。 下面总结目前市场上应用于工业制造领域的激光器主要企业，以供想采购激光焊接、激光切割、激光打标等企业提供相应的参考！ 美国 1.相干（Coherent）公司 相干公司成立于1966年，是世界第一大激光器及相关光电子产品生产商，产品服务于科研、医疗、工业加工等多个行业；秉承40年的激光制造经验和创新精神，致力于提供一流的商业化激光器，促进科学研究不断进步、生产制造行业生产力和加工精度的不断提高；其全球化的销售、客户服务和技术支持网络更为客户提供全球范围内的合作和服务。 相干公司能够提供更全面的激光器和激光参数测量产品，包括：氩/氪离子激光器、CO2激光器（10.6μm、9.4μm、调Q、可调谐、单频、THz源）、半导体激光器(375nm、405nm、635nm、780-980nm)、钛宝石连续可调谐激光器、准分子激光器、脉冲染料激光器、钛宝石超快激光器及放大器、半导体泵浦固体激光器（1064nm、532nm、355nm、266nm）、功率计、能量计、光束质量分析仪和波长计等。
IPG高功率激光器夏季操作注意事项
各位尊敬的用户： 根据经验，夏季是激光器故障高发季节。统计结果显示，高功率激光器大部分故障与用户的操作顺序及设备运行环境密切相关，为防止这种情况的出现，减少设备故障时间及其带来的损失，特提示如下： 一、可预防故障的产生机理 激光器是将电能转换为激光能的装置，内部构成较为复杂，涉及光，机，电，算等多个学科和领域。尽管光纤激光器相对其它类型的激光器而言对环境要求较低，但也必须保证使用环境符合要求，自身的防护措施能切实起到防护作用。如果开机顺序，机箱密闭及水温设定等方面存在疏漏，就可能造成激光器内部水冷却的电子和光学器件因为内外温差导致表面结露，从而降低激光器的性能，乃至损坏激光器。 二、防范措施 本措施主要是防范内部电子或光学元件结露，具体可分为以下几点： 1.保证机箱密闭 光纤激光器的机箱采用了密闭设计，并安装了机箱空调或除湿器，其目的是为了 保证机箱内的各个元件处于相对稳定安全的温湿度环境下。如果机箱没有处于密 闭状态，则机箱外的高温高湿的空气就能进入机箱内部，在遇到内部通水冷却的 元件时，则在其表面遇冷凝结，造成可能的损害。故对机箱密闭性的检查应该注 意以下几个方面： ◆各机柜门是否存在并关紧 ◆顶部的吊装螺栓是否拧紧 ◆机箱后部未使用的通讯控制接口的保护盖是否盖好，已使用的是否固定好 2.开机顺序 由于激光器机箱不可能做到完全密闭，当晚上断电后，机箱空调停止运转，如果 房间没有安装空调或晚间空调不工作，外部的湿热空气可以逐渐渗透进机箱内。 故早上重新开机时，需注意以下操作步骤： ◆启动激光器总电源（不出光），让机箱空调运行30分钟左右。
◆启动配套的冷水机，等待水温调整到预定温度，激光出光使能。 ◆进行正常加工 建议：如可能，在保证安全的前提下，激光器晚上不断电，让机箱空调保持运行。 或者激光器安装空调房，并保持空调连续稳定运行（包括晚间） 3.水温设定 冷却水水温对电光转换效率，稳定性及结露有着直接的影响。通常情况下，冷却 水水温设定如下： ◆自来水（冷却激光器模块）的水温应该设定在21摄氏度左右 ◆针对2500W以上的激光器，去离子DI水(冷却光学件)的水温应该设定在27 度到33度之间，这个温度应根据环境温度和湿度做相应的调整，通常说来环 境温度越高，湿度越大，DI水的水温应该相应增加。其基本原则是DI水水温 应该在结露点以上。结露点表如下： 如有疑问，请拔打IPG售后服务热线400 898 0011寻求帮助。