高功率激光器的基础知识

更新时间：2025-12-26

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什么是高功率激光？

高功率激光器是工业激光器，功率最高，能够切割、切割和弯曲产品。具体来说，我们对金属、玻璃、树脂等进行钻孔、切割、划线和标记工艺。

高功率激光器常用于加工产品，但其用途因功率不同而异。

该功率范围的高功率激光器用于加工金属、玻璃和树脂等材料。
氧化铝、不锈钢、钢和镁等金属也很常见。作为树脂，氟聚合物、丙烯酸树脂和聚酰亚胺薄膜被使用。它还能处理陶瓷和有机电磁元件。

加工类型包括钻孔和切割、划线和标记。输出功率更高的激光器也可以通过微加工实现，如微加工。

该功率范围内的高功率激光器用于表面改性和表面准备，如退火、光刻和剥离胶片。

该功率范围的高功率激光器被用于工业机器人，例如大规模加工，如金属三维加工。

由于波形不同，用于处理的高功率激光器分为两类：“脉冲激光"和“CW激光器"。

脉冲激光是一种以脉冲方式振荡输出的激光。由于脉冲激光器输出为间歇性，其输出表达方式如下：

当脉冲的最高值为峰值输出 [W] 时，每脉冲能量为脉冲能量 [J]，脉冲能量每秒之和为平均输出 [W]，脉冲数为重复频率 [Hz]，平均输出 [W] = 脉冲能量 [J] 乘以重复频率 [Hz]。

CW激光器是能够在恒定输出下持续振荡功率的激光器。因此，输出以功率计测量的瓦特（W）表示。

振荡加工激光器主要有两种类型：固态激光器和气态激光器。

固态激光器常用于一般工艺，本节将解释固态激光器的类型。固态激光器常见类型包括YAG激光器、光纤激光器和半导体激光器。

YAG激光器是一种典型的固态激光器。它被称为YAG（Yag），是因为Y（钇）、A（铝）和G（石榴石）这两个缩写。

根据其功率，YAG激光器被广泛应用于切割和焊接、钻孔和打印等多个工业领域，并可加工树脂和金属等多种材料。然而，透明材料如玻璃不适合加工，因为YAG激光会穿透它们。

光纤激光器是利用光纤作为激光振荡器的激光器。振荡的波长会根据掺杂（添加）到光纤的元件而变化。

至于光纤激光器，掺杂铇（Ytterbium）的光纤激光器是典型的，常用于标记。

半导体激光器是一种利用半导体光源的激光器。半导体光源包括GaAlAs（镓、铝、砷）和InGaAsP（铟、镓、砷、磷）。

尽管提高高输出存在挑战，但预计将用于材料的热处理，如表面硬化、表面涂层加工和点焊。