高功率光纤激光器关键器件及其系统技术研究

发布时间：2024-03-22 02:30

　　中高功率光纤激光器在高端智能制造领域的应用前景非常广阔,目前已经部分替代其他类型的激光器,应用于切割、焊接、清洁、除锈、钻孔、3D打印等制造加工领域。随着“中国制造2025”战略目标的推动,国内光纤激光器发展速度也不断加快。但是目前中高功率光纤激光器仍然大量依赖进口,主要是由于国产光纤激光器稳定性问题。进口依赖也导致了该技术应用成本较高,限制其快速推广。本论文旨在立足于国内光纤激光器发展现状,通过研发、完善、优化光纤激光系统上游光纤器件,支持下游激光器系统,为国内激光器系统稳定性提供解决方案及技术支持。光纤激光器系统稳定性需要上游元器件的支持,只有光纤布拉格光栅、光纤泵浦合束器、残余包层光及工件发射光剥除器、激光输出头等关键部件性能都得到提升之后,整机系统才能有较好的表现。首先对上述光纤激光器关键器件展开研发,然后结合主流光纤激光谐振腔技术方案,将自制光纤器件接入光路,对激光系统做进一步研究。使用准分子激光器相位模板法成功制作了千瓦功率级啁啾高、低反光纤布拉格光栅,高反光栅带宽达到2 nm,反射率达到99.5%以上,低反光栅带宽达到1 nm,反射率为10%左右,满足千瓦功率级别激光器应...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1.高功率光纤激光器的主要应用Fig.1-1.Mainapplicationofhigh-powerfiberlasers

绪论1第1章绪论自从1960年梅曼等人成功研制出第一台红宝石激光器以来，激光技术获得了突飞猛进的发展[1-4]。与传统的固体激光器相比较，高功率光纤激光器具有较好的光束质量、紧凑的整体结构、方便的热管理以及较高的转换效率等显著优势[5-10]，在汽车制造、材料清洗、精细加工，以及....

图1-2.基于光纤光栅的线性谐振腔结构

高功率光纤激光器关键器件及其系统技术研究21018nm的光纤激光器。图1-2.基于光纤光栅的线性谐振腔结构Fig.1-2.LinearcavitybasedonfiberBragggrating1999年，美国SDL公司的DominicV.等人采用球形透镜将180W泵浦光耦合至Y....

图1-3.1.01kW光纤激光器结构示意图

高功率光纤激光器关键器件及其系统技术研究21018nm的光纤激光器。图1-2.基于光纤光栅的线性谐振腔结构Fig.1-2.LinearcavitybasedonfiberBragggrating1999年，美国SDL公司的DominicV.等人采用球形透镜将180W泵浦光耦合至Y....

图1-4.IPG公司10.0kW光纤激光器结构示意图

绪论3采用空间泵浦耦合方式的光纤激光器尽管可以实现高功率光纤激光输出，但是在光纤激光系统中引入了多种分立的光学元件，例如透镜组、二向色反射镜（Dichroicmirror,DM）等，影响到高功率光纤激光器的稳定性和安全性，增加了高功率光纤激光系统的维护难度。随着输出激光功率的提升....

本文编号：3934497