用于材料加工的光纤

用于材料加工的光纤
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激光在切割、焊接和打标等材料加工方面的应用。材料对特定能量的吸收程度取决于材料的波长相关性吸收系数。激光的波长可根据与待加工材料的高吸收范围匹配的原则来选择。光纤激光器包括一个 活性光纤 ,其将激励光转换为激光。

为了将光从激光源输送到期望工作点,需要创建一条光路。该光路包括一个 光导纤维 、透镜、棱镜、反光镜、窗口或这些 光学元件的组合 。所采用的材料取决于激光的波长。对于工作在可见光谱范围的激光器而言,比如工作在532nm的YAG-激光器,熔融石英是其要使用的底层材料。尤其是在高功率激光器应用中,低吸收系数的熔融石英可降低局部发热(可导致光学元件变形或破坏)的机率。在这种情况下以及对于紫外光(UV)和深紫外光(DUV)的应用而言,除了低吸收以外,更高温度稳定性和高抗破坏性在激光应用中也很重要。
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将激光从激光器导向聚焦光学头的光导纤维通常具有大的内芯。这种光导纤维会降低玻璃中的功率密度,从而降低阈值损伤的风险。此外,相比于其它材料,某些品级的熔融石英对激光诱导损伤的复原能力更强。

在加工过程中,加工所产生烟雾和碎屑可从加工平面散发出来并且附着在包含光学器件的激光头上。许多激光制造光学器件采用AR(抗反射)涂层窗口作为盖板或 碎屑挡板 。这些盘片属于消耗件,它们的性能还影响着整个系统的性能。

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