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  • 激光器結構和工作原理與應用發展

    2018年11月06日

    通常說的方圓激光YAG激光器,是指釔鋁石榴石晶體摻入三價釹(發現人:馮.韋爾塞巴赫)離子的激光器Nd:YAG,它發射1064mn的近紅外線激光。它是目前在室溫下能夠連續工作的唯一固體物質,在中小功率脈沖器件中,目前運用遠超其他工作物質。這種激光器發射的單脈沖功率可達10的7次方W或更高。YAG激光器具有能力大、峰值率高、結構緊湊、牢固耐用、性能可靠、加工安全、控制簡單等特點,被廣泛用于工業、國防、醫療、科研等領域。由于Nd:YAG晶體具有優良的熱學性能,因此非常適合制成連續重頻器件。  
      YAG激光器包括YAG激光棒、氙燈、聚光腔、全半反鏡片等。 
      YAG 激光器的工作介質為Nd:YAG晶體棒,側面打毛。兩端磨成平面,鍍增透膜。倍頻晶體采用與兩類相位匹配的KTP晶體,兩面鍍增透膜。激光諧振腔采用平凹穩定腔,腔長530mm,平凹全反鏡的曲率半徑為2m,諧振反射鏡采用高透或高反膜層的石英鏡片,Q開關器件的調制頻率可調。 
      YAG激光器是軍用裝備中應用最廣泛的一種激光器,主要作用激光雷達、激光測距、激光制導和激光對抗等方面,包括最近大家耳熟能詳的量子通訊衛星。由于它具有測量精度高,抗電子干擾能力強,是武器系統的瞄準精度和殺傷威力大大提高,在雷達面臨反輻射導彈、電子戰、低空超低突防和隱身目標嚴重威脅的情況下,采用激光系統可以增強武器裝備的戰斗力和生存能力,而威力倍增,其軍事效能已經過多次實戰檢驗。 
      YAG激光器工業中主用于切割、焊接、打孔、打標等,它加工質量高,速度快。目前基本占領主要加工領域,目前采用連續高性能自動引燃恒流電源激發的連續光纖激光器基本占領了切割、切割、打標、打孔等領域,而采用脈沖開關電源激發的YAG激光器逐漸被連續恒流電源在上述領域取代而在中小功率焊接領域獨領風騷,但從目前趨勢看連續恒流電源基本會占領大功率焊接領域和復合焊接領域。  
      YAG激光器在醫療方面注意用于手術刀,如方圓集團鐳福康醫療LFK-SLT半導體激光治療儀,主用于靜脈曲張和紅血絲及切割牙齦贅肉取代傳統手術刀的治療模式,已被大量醫院臨床廣泛應用。市場同類產品主要使手術不出血或少出血,或做一般手術刀無法或難以完成的手術,如腦血管、心血管及眼科手術等。 同時YAG激光器因其精確快捷廣泛用于科研。  
      由于YAG固體激光器在相干性、脈沖重頻和輸出功率等受到局限,在木材,皮革,切割領域主要有CO2激光器,在玻璃雕刻,冷激光領域有紫外線激光器,及目前占領大量切割、打標市場的連續光纖激光器等。希望還有些特定領域的如綠光激光器等等,我們未知而在研究的新產品,人類在利用光源的領域已經越走越遠,越來越得心應手!

    來源:方圓集團上海激光科技有限公司

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