

目前开发的光纤激光器主要采用掺稀土元素的光纤作为增益介质。光纤激光器工作原理是泵浦光通过反射镜1(或光栅1)入射到掺杂光纤中,吸收了光子能量的稀土离子会发生能级跃迁,实现“粒子数反转”,反转后的粒子经弛豫后会以辐射形式再从激发态跃迁回到基态,同时将能量以光子形式释放,通过反射镜2(如光栅2)输出激光,如图1所示。

图1 光纤激光器典型结构示意图
全球最大的光纤激光制造商IPG Photonics由ValentinGapontsev博士于1990年创建,总部设在美国东部麻省。IPG采用纵向的集成开发和生产战略,令客户需求得到满足,开发速度加快,成本不断降低,产品收益不断提高,同时使产品保持高性能和质量标准。
作为一家全球化公司,IPG在美国、德国、俄罗斯、意大利设有生产设施,在中国、日本、韩国、印度、英国设有销售机构。公司面向全球不同市场、有能力将IPG产品集成在自己系统内的OEM、系统集成商和终端用户销售产品。
自从1990年成立以来,IPG已向全球500多家客户提供了超过21000台设备,并于2006年在美国纳斯达克上市。
IPG 光子是世界上一流的高性能激光器和放大器产品开发、生产机构,产品涉及众多领域和市场。
IPG 光子的高、中、低功率激光器和放大器产品被广泛地用于材料加工、通信、医学和高端领域。
光纤激光不但在低功率应用中具有独到之处;在大中功率,特别是金属加工方面,也会取代传统的固体激光器,包括碟形和二氧化碳激光器。
首先在高功率焊接方面,光纤激光的优势特别明显。在金属切割方面,目前在中国以二氧化碳激光器为主的局面将发生改变。
由于光纤激光器在波长和光斑质量等方面的巨大优势,特别适合应用于金属薄板的切割和三维切割,而且光纤激光器切割的速度是二氧化碳激光器的2到4倍。
另外,随着IPG光纤激光器成本的不断下降,价格也会跟着迅速下降。今后金属薄板(<10mm)切割机床将以光纤激光器为主。而二氧化碳激光器则可能在非金属加工方面占有重要市场。
半导体二极管激光器优势在于波长和高效率,缺点是光束质量和寿命。IPG同时也拥有直接半导体激光器的技术,所以可以给客户在光纤激光器和半导体激光器之间提供一个适于客户应用的最佳配置。

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