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光纖激光器具有以下優(yōu)點(diǎn) : 轉(zhuǎn)換效率高 ( 光 - 光轉(zhuǎn)換效率超過60%) 、 激光閾值低 ; 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 , 工作物質(zhì)為柔性介質(zhì) , 使用方便 ; 光束質(zhì)量高 ( 很容易 接近衍射極限 ); ! 激光輸出譜線多、 調(diào)諧范 圍寬 (455 ～ 3 500nm); ? 體積小、 重量輕、 散熱效果好、使用壽命長(zhǎng)。但是 , 由于輸出功率比較低 , 其應(yīng)用范圍一直受到很大限制。 隨著雙包層光纖和大功率半導(dǎo)體激光器 (LD) 制造技術(shù)的逐漸成熟 , 光纖激光器的輸出功率得到了極大的提高 , 其應(yīng)用范圍也得到了很大擴(kuò)展具有一定重復(fù)頻率、高能量、 高峰值功率、高光束質(zhì)量的超短脈沖激光在光纖通信、 醫(yī)療、 軍事和生物學(xué)等領(lǐng)域具有誘人的應(yīng)用前景 , 已經(jīng)成為當(dāng)前人們的研究熱點(diǎn)之一。

目前 , 在光纖中獲得超短脈沖激光的方式主要有兩種 : 鎖模技術(shù)和調(diào) Q 技術(shù)。 鎖模脈沖光纖激光器主要是利用各種因素對(duì)腔內(nèi)的振蕩縱模進(jìn)行調(diào)制 , 當(dāng)各縱模具有確定的相位關(guān)系 , 任意相鄰縱模相位差為常數(shù)時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)相干疊加得到超短脈沖 , 脈沖寬度可以達(dá)到亞皮秒～亞飛秒量級(jí)。 調(diào) Q 脈沖光纖激光器是在激光器諧振腔內(nèi)插人 Q 開關(guān)器件 , 通過周期性改變腔內(nèi)的損耗 , 實(shí)現(xiàn)脈沖激光輸出 , 脈沖寬度可以達(dá)到 10 - 9 s 量級(jí) 。 利用調(diào) Q 或鎖模技術(shù) , 可以獲得極高的峰值功率 , 但是 , 單個(gè)調(diào) Q 或鎖模激光器得到的脈沖能量往往很有限 , 這限制了其應(yīng)用領(lǐng)域范圍。

為了進(jìn)一步提高脈沖能量 , 就要用到放大技術(shù) , 即采用主振蕩功率放大 ( MOPA) 結(jié)構(gòu)。 采用該結(jié)構(gòu)在光纖中獲得的高能量脈沖激光與種子光源的激光波長(zhǎng)、重復(fù)頻率相同 , 而且時(shí)域脈沖的形狀和寬度也幾乎不變。 選擇一定重復(fù)頻率和脈沖寬度的種子光源作為主振蕩器 , 通過功率放大后就能獲得所需的高能量脈沖激光輸出。 因而采用主振蕩功率放大技術(shù)來實(shí)現(xiàn)高脈沖能量、 高平均輸出功率成為一種理想選擇。

主振蕩功率放大 , 簡(jiǎn)稱 MOPA, 就是將具有高光束質(zhì)量的種子信號(hào)光和泵浦光 , 通過一定的方式耦合進(jìn)雙包層光纖進(jìn)行放大 , 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)種子光源的高功率放大。 其突出特點(diǎn)是 : 主振蕩器主要作用是產(chǎn)生高質(zhì)量的種子光 , 輸出功率可大可小 , 因而輸出光較易做到所需的時(shí)域、 頻域特性和保持良好的光束質(zhì)量 ; 功率放大部分主要作用則是對(duì)種子光進(jìn)行放大 , 在保證了輸出光的高光束質(zhì)量的同時(shí)又實(shí)現(xiàn)了高功率、高能量輸出 , 即它結(jié)合了低功率種子源的良好脈沖特性和雙包層放大器的高功率放大特性的優(yōu)點(diǎn)。

1、激光器光學(xué)特性參數(shù)表

2、一般特性參數(shù)表

MOPA激光打標(biāo)機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用：

1.氧化鋁薄板表面剝除應(yīng)用

現(xiàn)在的的電子產(chǎn)品越做越輕薄，許多的手機(jī)、平板、電腦都采用了輕薄的氧化鋁作為產(chǎn)品的外殼。使用調(diào)Q激光器在薄鋁板上打標(biāo)導(dǎo)電位時(shí)，容易導(dǎo)致材料變形，背面產(chǎn)生“凸包”，直接影響了外觀的美觀性。而采用MOPA激光器較小脈寬的參數(shù)，即能使得材料不易變形，底紋也更加細(xì)膩亮白。這是由于MOPA激光器使用了小脈寬參數(shù)能讓激光停留在材料的時(shí)間變得更短一些，而且又有足夠高的能量可以清除陽極層，所以對(duì)于薄氧化鋁板表面剝除陽極的加工，MOPA激光器是更佳的選擇。

2.陽極氧化鋁打黑應(yīng)用

使用激光在陽極氧化鋁材料表面標(biāo)刻出黑色的商標(biāo)、型號(hào)、文字等，這種應(yīng)用在最近兩年中逐漸被蘋果、華為、中興、聯(lián)想、魅族等電子廠商廣泛的用于電子產(chǎn)品的外殼上，用于標(biāo)刻黑色印記的商標(biāo)、型號(hào)等。而對(duì)于這類應(yīng)用，目前都只有MOPA激光器可以對(duì)其加工。由于MOPA激光器擁有寬廣的脈沖寬度和脈沖頻率調(diào)節(jié)范圍，采用窄脈寬、高頻率的參數(shù)可以在材料表面打標(biāo)出黑色的效果，通過不同的參數(shù)組合還可以打標(biāo)出不同灰度的效果。

3.電子、半導(dǎo)體、ITO精密加工應(yīng)用

在電子、半導(dǎo)體以及ITO等精密加工中，很多時(shí)候需要用到精細(xì)的劃線應(yīng)用。調(diào)Q激光器由于它的本身架構(gòu)原因，無法調(diào)節(jié)脈寬參數(shù)，所以劃的線難以做到精細(xì)。而MOPA激光器由于可以靈活的調(diào)節(jié)脈寬、頻率參數(shù)，不僅可以使得劃的線精細(xì)，而且邊緣顯得平滑不會(huì)粗糙。

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