光纖激光器在航空領(lǐng)域的應(yīng)用

在過去幾十年里，Nd:YAG脈沖激光器一直是材料加工的主力軍，其中相當(dāng)一部分機(jī)器的使用時(shí)間甚至已經(jīng)超過30年。其中，波長為1070nm的脈沖激光器應(yīng)用最為廣泛，比如醫(yī)療器械、航空、電子等等。盡管如此，在某些方面，這種激光器仍有待改進(jìn)，比如峰值功率高，但平均功率低，電效率不高，功率提升時(shí)光束質(zhì)量不穩(wěn)定，聚焦光斑尺寸近似高斯光束，在獲得穩(wěn)定輸出之前需要幾輪脈沖預(yù)熱等等。然而，縱有種種不盡如人意，這種激光器還是在相當(dāng)長一段時(shí)間里發(fā)揮著重要的作用。在航空領(lǐng)域，Nd:YAG脈沖激光器更是占據(jù)著主導(dǎo)地位，廣泛用于各種器件的冷卻孔加工。

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　　光纖激光工藝

　　2009年初，從事材料加工行業(yè)的人開始將目光投向那些能夠提供高峰值功率的脈沖激光器，以及具有較高功率水平的連續(xù)激光器，這類激光器峰值功率一般可達(dá)到3kW，平均功率300W。技術(shù)的飛躍催生出更高的峰值功率及平均功率。如今，峰值功率高達(dá)20kW，平均功率2kW，以及超高功率連續(xù)激光器已經(jīng)問世。功率的不斷更新?lián)Q代，將光纖激光器推上了航空器件加工的舞臺(tái)。

　　相較于傳統(tǒng)的Nd:YAG激光器，光纖激光器在電光轉(zhuǎn)換效率及光束亮度（單模或低位操作）方面均有顯著的改善，且無需預(yù)熱，功率改變時(shí)，無論是平頂模式（如圖1所示），還是高斯模式，光斑直徑始終保持穩(wěn)定如一，同時(shí)，脈沖頻率更高，參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)性能也更強(qiáng)。由于光纖激光器利用的是單個(gè)發(fā)射器激發(fā)，所以在可靠性、功率穩(wěn)定性及靈活性方面較閃光燈泵浦激光器而言，有了質(zhì)的飛躍。