激光打標機廠淺述光纖激光器的原理
激光打標機廠與其它打(da)標(biao)機的不同(tong)就是激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)打(da)標(biao)機廠的核心采用(yong)的是光(guang)(guang)(guang)(guang)纖激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi),它選(xuan)用(yong)多個(ge)小功率風冷激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)二極(ji)管作為(wei)泵(beng)浦源,經過(guo)幾個(ge)分支然后耦合輸入單根激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)纖,以(yi)摻稀(xi)土(tu)元素(su)(Nd,Yb或許Er)光(guang)(guang)(guang)(guang)纖作為(wei)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)媒介,以(yi)反射鏡片,光(guang)(guang)(guang)(guang)纖光(guang)(guang)(guang)(guang)柵作為(wei)諧振腔,可(ke)脈沖和接連作業(ye)。新(xin)式光(guang)(guang)(guang)(guang)纖激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)具有(you)單模(mo)輸出,散(san)熱特性好,功率高(gao),布局緊湊等特色(se),格外合適(shi)高(gao)精度的激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)標(biao)識工業(ye)采用(yong)。
激(ji)(ji)光(guang)(guang)打(da)(da)標(biao)機廠(chang)(chang)工作(zuo)的頻率一般在10-100KHz高重復率作(zuo)業,10W-20W平(ping)均功(gong)(gong)率輸(shu)出的光(guang)(guang)纖激(ji)(ji)光(guang)(guang)器制品(pin)的體積很是小(xiao)巧,并且沒(mei)有水(shui)冷體系(xi),體積大為減小(xiao)。由于激(ji)(ji)光(guang)(guang)打(da)(da)標(biao)機廠(chang)(chang)內(nei)部的激(ji)(ji)光(guang)(guang)二(er)極管(guan)是低電壓作(zuo)業,激(ji)(ji)光(guang)(guang)打(da)(da)標(biao)機廠(chang)(chang)光(guang)(guang)纖激(ji)(ji)光(guang)(guang)器的電光(guang)(guang)功(gong)(gong)率高達70%,驅動電源的巨(ju)細與燈泵Nd-YAG激(ji)(ji)光(guang)(guang)器比較是微(wei)乎其微(wei)的。
激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)打(da)標機(ji)廠的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)是指用摻(chan)稀土(tu)元素玻璃光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)作為增益介質的(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi),可在光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)放(fang)大器(qi)的(de)(de)(de)基礎上開發(fa)而來。在泵浦光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)作用下光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)內(nei)極(ji)易形(xing)成(cheng)(cheng)高功率密度(du)(du),造(zao)成(cheng)(cheng)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)工作物質的(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)能級(ji)“粒子數反(fan)轉”,適當加入正反(fan)饋回路(構成(cheng)(cheng)諧(xie)振腔)便可形(xing)成(cheng)(cheng)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)振蕩輸出。光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)應用領域非(fei)常(chang)廣泛,包括激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)通信(xin)、激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)空(kong)間遠距離通信(xin)、工業制(zhi)船、激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)雕刻、激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)打(da)標、激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)切(qie)割、印刷制(zhi)輥、金(jin)屬非(fei)金(jin)屬鉆(zhan)孔/切(qie)割/焊接/(銅焊、淬水(shui)、包層及深度(du)(du)焊接)、軍事國防安全、醫療器(qi)械(xie)儀器(qi)設(she)備、大型基礎建設(she)等(deng)。
激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)打標機(ji)廠(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)率在一(yi)(yi)(yi)(yi)定(ding)范圍內(nei)是(shi)可(ke)調(diao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),而(er)(er)把激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)率調(diao)至略(lve)低于(yu)某原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)以(yi)吸收(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)率時(shi)(shi),就(jiu)會有意(yi)想不(bu)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果。當用這(zhe)(zhe)樣一(yi)(yi)(yi)(yi)束光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)照(zhao)(zhao)射某一(yi)(yi)(yi)(yi)特定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)時(shi)(shi),就(jiu)會發(fa)生(sheng)這(zhe)(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況。如(ru)果原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)是(shi)向(xiang)(xiang)著(zhu)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束運(yun)動(dong)時(shi)(shi),由于(yu)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)普勒效應(ying),則光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)率增(zeng)加,而(er)(er)原(yuan)(yuan)來激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)率剛好(hao)是(shi)略(lve)小(xiao)(xiao)于(yu)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)吸收(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)率,則此(ci)(ci)時(shi)(shi)由于(yu)多(duo)普勒效應(ying)則剛好(hao)被原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)吸收(shou)。而(er)(er)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)(yi)(yi)吸收(shou)表現為動(dong)量(liang)(liang)改變。因為光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)動(dong)方向(xiang)(xiang)與原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)動(dong)方向(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)反,則在光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi)與原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)碰撞之后(hou),原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)躍遷到(dao)激(ji)(ji)發(fa)態,并(bing)且動(dong)量(liang)(liang)減小(xiao)(xiao),故動(dong)能也(ye)隨之減小(xiao)(xiao)。而(er)(er)對于(yu)其(qi)他運(yun)動(dong)方向(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi),則其(qi)對應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)率不(bu)會增(zeng)加,所以(yi)不(bu)能吸收(shou)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi),所以(yi)也(ye)不(bu)會有動(dong)量(liang)(liang)增(zeng)加這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)(yi)(yi)現象的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)生(sheng),相(xiang)(xiang)對于(yu)動(dong)能來講也(ye)是(shi)一(yi)(yi)(yi)(yi)樣。當我們用多(duo)束激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)從不(bu)同(tong)角度來照(zhao)(zhao)射原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi),則在不(bu)同(tong)運(yun)動(dong)方向(xiang)(xiang)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)量(liang)(liang)都會減小(xiao)(xiao),從而(er)(er)動(dong)能減小(xiao)(xiao)。而(er)(er)由于(yu)在激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)只減小(xiao)(xiao)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)量(liang)(liang),所以(yi)在此(ci)(ci)過程持續一(yi)(yi)(yi)(yi)段時(shi)(shi)間后(hou),大多(duo)數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)量(liang)(liang)就(jiu)會達(da)到(dao)一(yi)(yi)(yi)(yi)個很低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水準,從而(er)(er)達(da)到(dao)制冷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。
反斯(si)托克斯(si)效應(ying)是一種(zhong)特殊(shu)的(de)散(san)射(she)(she)效應(ying),其散(san)射(she)(she)熒光(guang)(guang)光(guang)(guang)子(zi)波長比入射(she)(she)光(guang)(guang)子(zi)波長短因(yin)此,散(san)射(she)(she)熒光(guang)(guang)光(guang)(guang)子(zi)能(neng)(neng)量高(gao)于入射(she)(she)光(guang)(guang)子(zi)能(neng)(neng)量,其過程可簡單(dan)理解為:用低能(neng)(neng)量激光(guang)(guang)光(guang)(guang)子(zi)激發(fa)(fa)發(fa)(fa)光(guang)(guang)介質,發(fa)(fa)光(guang)(guang)介質散(san)射(she)(she)出(chu)高(gao)能(neng)(neng)量的(de)光(guang)(guang)子(zi),將(jiang)發(fa)(fa)光(guang)(guang)介質中的(de)原有能(neng)(neng)量帶出(chu)介質而制冷。與傳統制冷方式相比,激光(guang)(guang)起到了提供(gong)制冷動力的(de)作用,而散(san)射(she)(she)出(chu)的(de)反斯(si)托克斯(si)熒光(guang)(guang)則是熱量載(zai)體(ti)。