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光纤激光打标机的工作理论及其应用范围

发布时间:2018-08-20点击量:

  近年来,人们关注的光纤激光打标机领域的焦点已经迅速取代传统的YAG,CO2激光打标机的趋势。人们普遍认为,高功率光纤激光打标机将是第三代先进的工业加工激光器。光纤激光打标机打标具有许多独特的优点,光束质量好;体积小,重量轻,免维护;空气冷却操作简单,易于件;运行费用低,可在工业环境中使用;精度高,寿命长,速度快;转换效率高,可以实现智能化,自动化,操作灵活。基于上述优点,它的应用已经扩展到激光切割,激光焊接,汽车制造,造船和航空航天制造的金属和非金属材料的领域中,依此类推。

光纤激光打标机的四类不同理论的出发点及其应用范围:

一、经典理论该理论将原子系统与光频电磁场都作经典处理,即用经典电动力学的麦克斯韦方程组描述电磁场,将原子中的运动电子视为服从经典力学的振子。该理论成功地解释了物质对光的吸收与色散现象,说明了原子的自发辐射及谱线宽度。所讨论的谱线加宽与线型函数,所讨论的频率牵引现象,都将引用经典理论的结论。

二、半经典理论该理论仍采用经典的麦克斯韦方程组描述光频电磁场,而使用量子力学理论描述物质的原子。采用这种方法建立光纤激光打标机理论的工作是由兰姆(W.E.Lanb)于1946年开始的,又称光纤激光打标机的兰姆理论。该理论可以较好地揭示光纤激光打标机中的大部分物理现象,如强度特性、增益饱和效应、模式竞争效应、频率牵引现象及频率推斥效应等。但它也掩盖了与场的量子化特性有关的物理现象,如自发辐射的产生以及由它所引起的激光振荡线宽极限、振荡过程中的量子起伏效应(噪声和相干性)。由于该理论的数学处理相当复杂。