气体激光器、固体激光器和半导体激光器之间的区别
用于激光焊接的激光器采用气体、固体或半导体作为介质。
不同介质输出的激光束的振荡形式、输出功率和转换效率各不相同。
下一节将进一步研究每种介质的特性,同时解释振动形式,这是激光焊接中的一个主要因素。
介质之间的激光束差异
下表显示了各介质在振荡形式、输出和转换效率方面的差异。
振动形式(P:脉搏,CW:连续波) | 输出(P:脉搏,CW:连续波) | 转换效率(%) | ||
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气体激光器 | 有限公司2 |
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固体激光器 | 掺钕钇铝石榴石 |
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半导体激光器 | 砷化镓磷化 砷化铟镓 |
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振动形式
激光器的振荡形式可以是脉冲的,也可以是连续的。脉冲振荡激光器通过控制(光调制)激光束的强度、波长和相位产生脉冲波。产生脉冲的方法还包括控制激光振荡器的Q值,就像用Q开关激光器一样。“Q值”是每个循环消耗的能量与累计能量的比值。这个值可以用下面的公式表示。
Q = (2π /累计能量)/(每循环消耗的能量)
焊缝的形状珠每个振荡形式也不同,如下图所示。
- 一个
- 焊缝
- B
- 激光光束
- C
- 梁的运动
- D
- 压力
固体激光器
固态激光器使用钇、铝和石榴石等矿石(掺钕钇铝石榴石)或钒酸钇晶体(沃4)作为激光介质。因为固体激光器每单位体积有一个大的激光输出,大的激光输出是可能的,甚至与一个小谐振器。
- 一个
- 完整的反射器
- B
- 激光光束
- C
- 激发光源(灯,LD)
- D
- 掺钕钇铝石榴石晶体
- E
- 部分反射器
- F
- 镜头
- G
- 光纤
- H
- 镜头
- 我
- 工件
气体激光器
气体激光器使用一氧化碳等气体2作为激光介质。与固体激光器或其他激光介质相比,气体介质更均匀,损耗更小,谐振腔可以更大,以允许更大的激光输出。
- 一个
- 完整的反射器
- B
- 电极
- C
- 激光气体
- D
- 部分反射器
- E
- 激光光束
- F
- 金属镜
- G
- 镜头
- H
- 工件
半导体激光器
半导体激光器使用III-V半导体或IV-VI半导体作为激光介质。这两种半导体类型确保了器件的紧凑性,同时也提供了大的激光输出。虽然半导体是固体物体,但在激光技术领域,它们有时与固体激光器分开分类。