浅析YAG光纤激光器的工作物质

天下佳人

　　　　
- J) z; `7 K# b" N% N0 ^　　众所周知的是，工作物质是固体激光器的心脏，物理性质由基质材料决定，光谱性质由激活离子内的能级结构决定。在YAG单晶体中掺入三价的Nd3+，便构成了目前广泛应用的YAG激光晶体。那么，工作物质具有什么样的优势呢？请看下面激光焊接设备技术小编的分析吧。
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　  1、Nd:YAG棒的主要吸收谱线在810nm附近，其带宽约为2nm。要严格控制泵浦源的线宽，否则吸收无效反而造成热损耗，所以YAG光纤激光器一般要加庞大的冷却系统。
　　
　　2、由于Nd3+半径与Y3+半径不完全相符，Nd3+离子掺入YAG晶体中在结构上存有天生的缺陷造成光学瑕疵。不能够在YAG晶体中掺入高浓度的Nd3+来实现高增益，也是影响激光器光学性能的根本。
　　
, x- t  ^; g( H  v5 r6 J　　3、处于亚稳态能级的Nd3+离子平均寿命长为300us，其最佳Q开关重复频率只能是1/300us，即3.3Khz。YAG光纤激光器的Q开关一般设定为3-5Khz而无法实现高频工作。
　　
　　4、YAG棒生长速度很慢，一般小于1mm/h。目前最大晶体棒的直径为40mm，长180mm，激光增益从根本上受到限制，无法实现特高功率激光输出。
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( }5 s- v& M. G5 b' T　　5、工作物质是晶体，无法回避激光棒的热透镜效应、热应变和热致双折射现象。严重时出现激光淬灭和激光棒断裂。所以，YAG激光器效率很低。
　　
8 S, U. W) e. [/ P" ?* d　　综上所述，这就是YAG光纤激光器的工作物质。控制好其的工作物质，对于整个焊接的工艺会起到一定的保障作用。

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