6kW光纖激光器光束入射角對不銹鋼板切割質(zhì)量影響

摻y(tǒng)b光纖激光器輸出功率的繼續(xù)增長會受到非線性效應(yīng)、光學(xué)損傷和熱損傷等因素的限制。文中報道了實(shí)現(xiàn)千瓦級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)到目前國內(nèi)最高水平。

為達(dá)到特定切縫要求,采用光纖激光器對0.2mm不銹鋼薄板進(jìn)行微細(xì)切割,通過對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)法來采樣輸出功率與切割速度對于目標(biāo)函數(shù)之間的對應(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)用價值。

主要介紹了運(yùn)用光纖激光器對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測方式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,未封裝的dfb-fl對微弱的振動信號非常靈敏,并且能獲得準(zhǔn)確的聲音信號。

采用四級主振蕩功率放大(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)的被動鎖模光纖激光器,中心波長為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程中的非線性效應(yīng),通過全光纖重復(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。主功率放大級以長度為4.8m的大模場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,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,并對激光脈沖的時域和頻域特性進(jìn)行了分析。

報道了一臺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)域帶來了革命性的變化。由于任何光放大器都可通過恰當(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)上開發(fā)。目前開發(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“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)簡單、可靠性高等特性，易于實(shí)現(xiàn)和光纖的耦合。 ? ?　

對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、 算等多個學(xué)科和領(lǐng)域。光纖激光器相對其它類型激光器，對環(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，減少故障時間及其帶來的損失，請注意如下三個方面。 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，安裝有機(jī)箱空調(diào)或除濕器， 以保證機(jī)箱內(nèi)的各個元件處于相對穩(wěn)定安全的溫濕度環(huán)境下。 如果機(jī)箱沒有處于密閉狀態(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，則在其表面遇冷凝結(jié)， 造成可能的損害。 二、進(jìn)行開機(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切割質(zhì)量的影響,即激光功率、切割速度對割縫表面粗糙度、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)用價值。

研究了光纖激光入射角變化對車用高強(qiáng)鋼(b340/590dp)對接焊焊接性能的影響。采用前期試驗(yàn)得出的激光垂直入射狀態(tài)下的最優(yōu)焊接參數(shù),在該最優(yōu)參數(shù)條件下,利用4kw光纖激光器進(jìn)行了1.6mm厚的雙相b340/590dp不同入射角條件下的對接焊試驗(yàn)。分析入射角變化對焊接件外觀形貌、焊縫截面、力學(xué)性能和微觀組織的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:激光入射角小于40°時焊縫外觀形貌良好,組織細(xì)密均勻,能承受較大的拉剪載荷且拉剪試驗(yàn)均斷裂在母材區(qū);入射角大于40°時,焊縫背面形成單邊焊。

光纖激光器通用算法研究及軟件實(shí)現(xiàn)

以兩臺808nm半導(dǎo)體激光器ld1和ld2為泵浦源,對光纖激光器雙端泵浦進(jìn)行了研究,獲得了6.5w的激光輸出。實(shí)驗(yàn)分別測出了ld1和ld2半導(dǎo)體激光器單端泵浦和雙端泵浦時的輸出功率,對雙端泵浦輸出功率與單端泵浦功率之和進(jìn)行了比較,利用雙端泵浦提高了泵浦效率和輸出激光功率。同時測量了輸出激光的偏振度,通過計算得到雙端泵浦輸出激光的偏振度為0.5。

本文對光纖激光器的現(xiàn)狀、發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)行了綜述。光纖激光器從摻雜稀土元素發(fā)展到摻雜過渡族金屬元素;摻雜方法從單純化學(xué)氣相沉積(chemicalvapordeposition,cvd)發(fā)展到氣相、液相、溶膠-凝膠(sol-gel)和改進(jìn)的化學(xué)沉積(mcvd)等;光纖結(jié)構(gòu)從單包層、雙包層到今天的多芯雙包層光子晶體光纖;激光功率已經(jīng)到幾十千瓦,光子晶體光纖激光器的功率也已超過1.5kw。目前,它們廣泛應(yīng)用于造船、航天、機(jī)械、電器、汽車、化工等多個領(lǐng)域。新光纖技術(shù)的成功,必將推動多種產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

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