工業(yè)用激光器大致分為4種。使用的激光媒質(zhì)或構(gòu)造、振蕩波長(zhǎng)、激發(fā)源等不同。激光媒質(zhì)是一種包含可將激發(fā)光的能量轉(zhuǎn)換為激光的原子的物質(zhì)，激光的種類(lèi)正是根據(jù)媒質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)。

1一般為YAG激光和YVO4激光，激光媒質(zhì)采用YAG、YVO4結(jié)晶。

2廣泛使用CO2氣體為媒質(zhì)的CO2激光。

3以具有活性層(發(fā)光層)構(gòu)造的半導(dǎo)體為媒質(zhì)的激光。

4進(jìn)入21世紀(jì)后廣泛普及的一種激光，如字面所述，以光纖為媒質(zhì)。

半導(dǎo)體激光

重疊材質(zhì)不同的半導(dǎo)體結(jié)晶以構(gòu)成活性層(發(fā)光層)，從而產(chǎn)生光。讓光在構(gòu)成兩端的一對(duì)鏡面間往返從而放大，最終產(chǎn)生激光。

氣體激光(CO2激光)

CO2激光是以CO2氣體為媒質(zhì)的激光。在填充有CO2氣體的管內(nèi)，配置電極板產(chǎn)生放電。電極板連接外部電源，使其可投入高頻率電力作為激發(fā)源。因電極間放電而在氣體中產(chǎn)生等離子體，CO2分子會(huì)變換為激發(fā)態(tài)，該數(shù)量增加后開(kāi)始受激輻射。

固體激光(YAG激光、側(cè)面抽運(yùn)方式)

側(cè)面抽運(yùn)方式Y(jié)AG激光是以YAG結(jié)晶為激光媒質(zhì)的一種固體激光。YAG是指Yttrium Aluminum Garnet的結(jié)晶，并添加釹。激光器的構(gòu)成是在與YAG結(jié)晶的軸平行的兩側(cè)配置激發(fā)用LD。使用一對(duì)鏡面構(gòu)成諧振器，在兩者之間配置Q開(kāi)關(guān)。用于對(duì)金屬的刻印、切斷、雕刻、焊接。

固體激光(YVO4激光、側(cè)面抽運(yùn)方式)

側(cè)面抽運(yùn)方式Y(jié)VO4激光是以YVO4結(jié)晶為激光媒質(zhì)的一種固體激光。YVO4是指釩酸釔結(jié)晶，與YAG同樣添加有釹。采用從YVO4結(jié)晶端面單側(cè)照射激發(fā)光的方式，以一對(duì)鏡面構(gòu)成揩振器，并在鏡面間配置結(jié)晶和Q開(kāi)關(guān)?？奢敵龈咂焚|(zhì)的激光。

光纖激光

光纖激光使用光纖為媒質(zhì)，是長(zhǎng)距離通信的中斷放大技術(shù)發(fā)展為高功率輸出激光的產(chǎn)物。光纖由中心傳輸光的核心和以同心圓狀包覆核心的金屬包層構(gòu)成。光纖激光以該核心為激光媒質(zhì)放大光。

光纖激光的構(gòu)成一般是通過(guò)激光二級(jí)管(Seed LD)產(chǎn)生的稱(chēng)之為種子光源(Seed Light)的脈沖光，然后通過(guò)2個(gè)以上的光纖放大器進(jìn)行放大。激發(fā)用LD配備多個(gè)單管發(fā)射器(發(fā)光層為1個(gè))LD。各LD為低功率輸出，因此具有熱負(fù)荷較小的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)壽命。此外，該LD數(shù)量越多，越可實(shí)現(xiàn)高功率輸出的激光。光纖激光振蕩效率較高，與固體激光和氣體激光相比，具有功率消耗較低的特點(diǎn)。

放大用光纖(前置放大器、主要放大器)為3層構(gòu)造，包括核心和2層金屬包層。激發(fā)光進(jìn)入內(nèi)側(cè)的金屬包層(內(nèi)層包覆)和添加Yb的核心內(nèi)，使核心內(nèi)部的原子變換為激發(fā)態(tài)。激光被封閉于核心內(nèi)前進(jìn)，再通過(guò)激發(fā)原子放大，在媒質(zhì)內(nèi)越前進(jìn)，強(qiáng)度越強(qiáng)。與固體激光或氣體激光不同，光朝一個(gè)方向前進(jìn)，不會(huì)往返。

審核編輯 黃宇