1、激光的優(yōu)點(diǎn)

1)、激光的相關(guān)介紹

激光的英文名稱是LASER，是“l(fā)ight amplification by stimulated emission of radiation”(通過(guò)受激輻射線的放射達(dá)到光的放大)的首字母縮寫。

2)、激光的發(fā)生原理

原子中的電子吸收能量后從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，再?gòu)母吣芗?jí)回落到低能級(jí)的時(shí)候，釋放出的能量以光子的形式放出。被引誘(激發(fā))出來(lái)的光子束(激光)，其中的光子光學(xué)特性高度一致。因此激光相比普通光源單色性、方向性好，亮度更高。

3)、激光的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

單色性好：激光器發(fā)出的光波長(zhǎng)分布范圍較窄，因此顏色極純。激光的的單色性遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于其他單色光源。

單色性好可以便于濾光提高信噪比。在材料加工中，不同材料吸收光譜不同，激光的單色性就很好控制吸收深度和分布了，可以有選擇有控制地處理材料。單色光在光學(xué)設(shè)計(jì)上方便很多，沒(méi)有色散相差，而且單色性越好，對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)或者頻率越穩(wěn)。

方向性強(qiáng)：激光器發(fā)出的光束，只朝著一個(gè)方向射出。普通的光源多半是向四面八方散射，若想使光源達(dá)到匯聚到一個(gè)部分，就需要加裝輔助裝置，例如汽車的車前燈安裝有聚光作用的反光鏡，使光匯集起來(lái)向一個(gè)方向射出。

激光器發(fā)射的激光，只朝一個(gè)方向射出，而且光束的發(fā)散度極小，近乎平行。地球離月球的距離約38萬(wàn)公里，若向月球發(fā)出光束，但激光在月球表面的光斑不到兩公里，看似平行的探照燈光柱射向月球，按照其光斑直徑將覆蓋整個(gè)月球。

相干性好：相干性表示光容易相互干擾的程度。如果將光考慮為波，波段越相近則相干性越高。例如，水面上不同的波相互碰撞時(shí)，可能相互增強(qiáng)或相互抵消，與這一現(xiàn)象相同，越隨機(jī)的波干擾程度越弱。

激光的位相、波長(zhǎng)、方向一致，可維持較強(qiáng)的波，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳送。相干性較高的光，具有可長(zhǎng)距離傳送且不會(huì)擴(kuò)散的特性，具備可通過(guò)鏡頭聚集成小光斑的優(yōu)點(diǎn)，可將產(chǎn)生的光傳送至別處，用作高密度光。

2、光纖激光器有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

摘要：光纖激光器具有光束質(zhì)量好、效率高、散熱特性好、結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高等特點(diǎn)，以摻雜光纖為工作介質(zhì)的光纖激光器在實(shí)際應(yīng)用中比其他激光器更有優(yōu)勢(shì)，那么光纖激光器有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)呢？一、光纖激光器的特點(diǎn)是什么

1、光纖激光器在低泵浦容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

2、光纖激光器為圓柱形結(jié)構(gòu)，容易與光纖耦合，實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用。

3、光纖激光器的輻射波長(zhǎng)由基質(zhì)材料的稀土摻雜劑決定，不受泵浦光波長(zhǎng)的控制，因此可以利用與稀土離子吸收光譜相應(yīng)的短波長(zhǎng)激光二極管作為泵浦源，得到中紅外波段的激光輸出。

4、光纖激光器與目前的光纖器件，如調(diào)制器、耦合器，偏振器等相容，故可制成全光纖系統(tǒng)。

5、光纖激光器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小巧，操作和維護(hù)動(dòng)行簡(jiǎn)單可靠，不需要像半導(dǎo)體激光泵浦固體激光器系統(tǒng)中的水冷結(jié)構(gòu)等的復(fù)雜設(shè)備。

6、與燈泵浦激光器相比，光纖激光器消耗的電能僅約為燈泵浦激光器系統(tǒng)的1%，而效率則是半導(dǎo)體激光泵浦固體Nd:YAG激光的2倍以上。

7、因?yàn)楣饫w只能傳輸基本的空間模式，所以光纖激光器的光束質(zhì)量不受激光功率運(yùn)作的影響，尤其是高功率雙包層光纖激光器具有輸出功率高、散熱面積大、光束質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，輸出的激光具有接近衍射極射極限的光束質(zhì)量。

二、光纖激光器有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

1、光纖激光器的優(yōu)點(diǎn)

光纖激光器作為第三代激光技術(shù)的代表，具有以下優(yōu)勢(shì)：

（1）玻璃光纖制造成本低、技術(shù)成熟及其光纖的可繞性所帶來(lái)的小型化、集約化優(yōu)勢(shì)。

（2）玻璃光纖對(duì)入射泵浦光不需要像晶體那樣的嚴(yán)格的相位匹配，這是由于玻璃基質(zhì)Stark分裂引起的非均勻展寬造成吸收帶較寬的緣故。

（3）玻璃材料具有極低的體積面積比，散熱快、損耗低，所以轉(zhuǎn)換效率較高，激光閾值低。

（4）輸出激光波長(zhǎng)多：這是因?yàn)橄⊥岭x子能級(jí)非常豐富及其稀土離子種類之多。

（5）可調(diào)諧性：由于稀土離子能級(jí)寬和玻璃光纖的熒光譜較寬。

（6）由于光纖激光器的諧振腔內(nèi)無(wú)光學(xué)鏡片，具有免調(diào)節(jié)、免維護(hù)、高穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)，這是傳統(tǒng)激光器無(wú)法比擬的。

（7）光纖導(dǎo)出，使得激光器能輕易勝任各種多維任意空間加工應(yīng)用，使機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得非常簡(jiǎn)單。

（8）勝任惡劣的工作環(huán)境，對(duì)灰塵、震蕩、沖擊、濕度、溫度具有很高的容忍度。

（9）不需熱電制冷和水冷，只需簡(jiǎn)單的風(fēng)冷。

（10）高的電光效率：綜合電光效率高達(dá)20%以上，大幅度節(jié)約工作時(shí)的耗電，節(jié)約運(yùn)行成本。

（11）高功率，商用化的光纖激光器是六千瓦。

2、光纖激光器的缺點(diǎn)

（1）光纖成本高。

（2）光纖材質(zhì)容易折斷。

（3）由于光纖纖芯很小。相比于固體激光器，其單脈沖能量很小。

3、光纖激光器的泵浦源是什么

光纖激光器的泵浦源，常見的是帶尾纖的半導(dǎo)體激光器直接通過(guò)光纖耦合器耦合進(jìn)光纖。

目前，主要用半導(dǎo)體激光器作為泵浦源。摻鉺光纖激光器主要用980nm或者1480nmLD作為泵浦源，摻鐿光纖激光器主要用915nm或者976nmLD作為泵浦源。

利用光纖耦合更換泵浦激光器既可以現(xiàn)場(chǎng)更換，又能快速?gòu)?fù)位，無(wú)需再校準(zhǔn)，方便用戶操作。

半導(dǎo)體泵浦激光器的優(yōu)點(diǎn)：

1、結(jié)構(gòu)體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，整體性強(qiáng)，密封性能好，一般具有防震、防震的特點(diǎn)，工作穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，維修方便，成本低。采用適當(dāng)?shù)墓に?，還可以耐高溫、耐寒、耐水。半導(dǎo)體泵浦激光器在許多場(chǎng)合（如航空、航天、航天、船舶、工業(yè)場(chǎng)所等）都有重要的應(yīng)用。

2、總轉(zhuǎn)化率高，加熱最小，熱響應(yīng)小。這將提高激光輸出光束的質(zhì)量和輸出穩(wěn)定性。

3、由于半導(dǎo)體激光器壽命長(zhǎng)，轉(zhuǎn)換率高，整個(gè)系統(tǒng)的壽命長(zhǎng)（至少15000~20000小時(shí)），在許多實(shí)際應(yīng)用中具有重要的優(yōu)勢(shì)。

4、發(fā)光二極管和半導(dǎo)體激光器的優(yōu)缺點(diǎn)是什么

一、發(fā)光二極管

發(fā)光二極管(簡(jiǎn)稱LED)是由半導(dǎo)體材料制成的一種具有發(fā)光功能的器件。它的主要優(yōu)點(diǎn)包括：

1. 高光電轉(zhuǎn)換效率。LED的外部量子效率可以達(dá)到60%以上，比普通白熾燈高出數(shù)倍，而且具有瞬時(shí)響應(yīng)的特點(diǎn)。

2. 使用壽命較長(zhǎng)。LED中的半導(dǎo)體芯片具有較高的耐久性和抗震性。

3. 加工成本較低。 LED的生產(chǎn)成本低，而且制作工藝較簡(jiǎn)單，易于大規(guī)模生產(chǎn)。

但是，發(fā)光二極管也有缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下方面：

1. 發(fā)光顏色有限。 LED的發(fā)光色彩變化有限，而且難以實(shí)現(xiàn)全彩色發(fā)光。

2. 光束較弱。發(fā)光二極管光束較為散射，難以集中成較強(qiáng)的光束。

二、半導(dǎo)體激光器

半導(dǎo)體激光器(簡(jiǎn)稱LD)是一種神奇的器件，能夠?qū)㈦娦盘?hào)直接轉(zhuǎn)換為激光信號(hào)。它的主要優(yōu)點(diǎn)包括：

1. 高光電轉(zhuǎn)換效率。 LD的外部量子效率可達(dá)到80%以上。

2. 發(fā)光強(qiáng)度高。 LD可以得到很強(qiáng)的光束。

3. 發(fā)光頻率連續(xù)可調(diào)。 LD的輸出波長(zhǎng)可通過(guò)電壓的連續(xù)調(diào)節(jié)而得到很精確的調(diào)節(jié)。

然而，半導(dǎo)體激光器也有其缺點(diǎn)：

1. 壽命較短。 LD的耐用性不如LEDs高，常常需要進(jìn)行更換。

2. 制造成本較高。相對(duì)于LEDs，半導(dǎo)體激光器的制造要求較高，制造周期較長(zhǎng)。

【結(jié)論】

比較發(fā)光二極管和半導(dǎo)體激光器，它們各自具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體的場(chǎng)合，綜合考慮其光電轉(zhuǎn)換效率、使用壽命、成本等因素，選擇合適的器件進(jìn)行應(yīng)用。

5、三種常見的激光切割機(jī)的特點(diǎn)分別是什么？

二氧化碳激光切割機(jī)（2000-2004年）

2000-u20022004年，成套的大功率激光設(shè)備面世，應(yīng)用于切割、焊接、打孔等廣闊的領(lǐng)域

主要優(yōu)點(diǎn)：功率大，一般功率都在2000-4000W之間，能切割25毫米以內(nèi)的全尺寸不銹鋼，碳鋼等常規(guī)材料，以及4 mm以內(nèi)鋁板和60MM以內(nèi)的亞克力板，木質(zhì)材料板，PVC板，且在切割薄板時(shí)速度很快。另外，由于CO2激光器輸出的是連續(xù)激光，其在切割時(shí)，是這三種激光切割機(jī)中切割斷面效果最光滑最好的。

主要市場(chǎng)定位：6-25毫米的中厚板切割加工，主要針對(duì)大中型企業(yè)以及部分純對(duì)外加工的激光切割加工企業(yè)，但由于其激光器維護(hù)耗損大，主機(jī)耗電量大等無(wú)法克服因素，近年來(lái)，受到光纖激光切割機(jī)的巨大沖擊，市場(chǎng)處于明顯萎縮的狀態(tài)。

二氧化碳時(shí)代激光切割機(jī)

YAG固體激光切割機(jī)（2009-2012年）

曾風(fēng)靡金屬加工市場(chǎng)，主要用于打孔和點(diǎn)焊及薄板的切割

YAG固體激光切割機(jī)具有價(jià)格低、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，但能量效率低一般<3%，目前產(chǎn)品的輸出功率大多在850W以下，由于輸出能量小，主要用于打孔和點(diǎn)焊及薄板的切割。

主要市場(chǎng)定位：8mm以下切割，主要針對(duì)自用型中小企業(yè)和加工要求不是特別高的大多數(shù)鈑金制造，家電制造，廚具制造，,裝飾裝潢，廣告等行業(yè)用戶，逐步取代線切割，數(shù)控沖床，水切割，小功率等離子等傳統(tǒng)加工設(shè)備。

YAG固體時(shí)代激光切割機(jī)

碟片激光切割機(jī)（2015年-2016年）

碟片激光切割涌入有色加工市場(chǎng)

主要優(yōu)點(diǎn)：碟片式激光器是固體激光器和半導(dǎo)體激光器優(yōu)點(diǎn)的結(jié)合體。碟片式設(shè)計(jì)保證了出眾的光束質(zhì)量。將半導(dǎo)體激光器作為泵浦源單元?jiǎng)t保證高的光電效率。碟片式激光器功率高達(dá)16000瓦，很大的特點(diǎn)是可以切割較厚的黃銅和鋁板等高反材質(zhì)。

主要市場(chǎng)定位：25mm以下切割，尤其是中厚板的高質(zhì)量切割，主要針對(duì)對(duì)外加工，或加工有色金屬較多的企業(yè)。缺點(diǎn)是后期維護(hù)成本大，服務(wù)，技術(shù)還未實(shí)現(xiàn)開放和普及，費(fèi)用相比光纖較高。伴隨著光纖4000W及以上激光器的出現(xiàn)，光纖激光切割機(jī)最終會(huì)取代大部分市場(chǎng)。

碟片時(shí)代激光切割機(jī)

光纖金屬激光切割機(jī)（2012年-至今）

大功率沖擊小功率加工市場(chǎng)，最終普及各大工廠

主要優(yōu)點(diǎn)：光電轉(zhuǎn)換率高，電力消耗少，能切割20-30MM

以內(nèi)的不銹鋼板，碳鋼板，是這三種機(jī)器中切割速度最快的

激光切割機(jī)，割縫細(xì)小，光斑質(zhì)量好，可用于精細(xì)、穩(wěn)定、高效

切割。2012-至今主要市場(chǎng)定位：制造業(yè)、鈑金業(yè)、農(nóng)用機(jī)械、市政園林……等等。主要針對(duì)加工精度及效率要求極高的廠家，2015年后，伴隨著4000W及以上激光器的出現(xiàn)，光纖激光切割機(jī)已經(jīng)取代CO2大功率激光切割、YAG激光切割機(jī)、碟片激光切割機(jī)等機(jī)大部分市場(chǎng)。光纖激光切割機(jī)正在朝著更加精細(xì)化、行業(yè)化、深度定制配套化延申發(fā)展。