一、大功率光纖激光器的優(yōu)點(diǎn)

目前商用化的光纖激光器輸出功率連續(xù)功率已上升到數(shù)千瓦的量級(jí)，以至萬(wàn)瓦的量級(jí)。與一般的激光器相比，光纖激光具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，例如光束質(zhì)量好；體積小，重量輕，免維護(hù)；風(fēng)冷卻，簡(jiǎn)單易操作；運(yùn)行成本低，可在工業(yè)環(huán)境下使用；壽命長(zhǎng)，加工精度高，速度快；電能轉(zhuǎn)化效率高，可以實(shí)現(xiàn)智能化，自動(dòng)化，柔性化操作等。基于上述的優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)擴(kuò)展到汽車(chē)制造，船舶制造和航空制造業(yè)等的金屬和非金屬材料的激光切割、激光焊接等方面。

二、大功率光纖激光器的工業(yè)應(yīng)用

在工業(yè)加工方面，激光加工技術(shù)是利用激光與物質(zhì)相互作用的特性對(duì)材料進(jìn)行切割、焊接、表面處理、打孔及微加工等的一門(mén)加工技術(shù)，它是大功率光纖激光器市場(chǎng)前景最廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。與機(jī)械加工相比，激光加工具有加工對(duì)象廣、非接觸加工、公害小、速度快、可自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為“未來(lái)制造系統(tǒng)的共同加工手段。

與傳統(tǒng)高功率激光器相比，工作波長(zhǎng)在1060～1200 nm范圍內(nèi)的摻鐿大功率光纖激光器，具有轉(zhuǎn)換效率高、光束質(zhì)量好、維護(hù)周期長(zhǎng)、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，其極高的效率和功率在材料加工方面可與傳統(tǒng)的YAG激光器相媲美。

在激光打標(biāo)領(lǐng)域，由于光纖激光器具有高的光束質(zhì)量和定位精度，集成電路制造商開(kāi)始用光纖激光打標(biāo)系統(tǒng)取代效率不高的cq激光和閃光燈泵浦的Nd：YAG脈沖激光打標(biāo)系統(tǒng)，在半導(dǎo)體芯片和包裝上制作小銘牌，它也常用于在塑料和金屬上打標(biāo)；在焊接領(lǐng)域，激光軟焊和燒結(jié)所需的功率為50-500 W，金屬焊接和硬焊為5-20 kW，大功率光纖激光器完全能夠滿(mǎn)足要求。

三、大功率光纖激光器應(yīng)用的典型例子

最近，國(guó)際上采用光纖激光焊接技術(shù)在造船，汽車(chē)制造業(yè)的應(yīng)用受到相當(dāng)?shù)闹匾暋Ｔ跉W美發(fā)達(dá)國(guó)家中，大約有50%—70%的汽車(chē)零部件都用到了激光加工技術(shù)，并以激光焊接和激光切割為主。上海大眾等汽車(chē)制造廠也采用激光加工技術(shù)焊接車(chē)身與箱體等部件。

歐美及日本主要的大型船廠已大量采用激光加工技術(shù)，例如美國(guó)在最新建造的新型船舶上廣泛使用高強(qiáng)度，低合金鋼的T型構(gòu)件，采用激光焊接技術(shù)，使船舶的重量大大降低。船體平板為了適應(yīng)海洋流力學(xué)的需要，都被設(shè)計(jì)成具有復(fù)雜的三維曲率形狀，激光輔助平板成型技術(shù)可以代替費(fèi)力、費(fèi)時(shí)、具有一定的危險(xiǎn)性的機(jī)械加熱成型工藝，應(yīng)用前景良好。日本的Kawasaki重工等造船企業(yè)已經(jīng)安裝了高功率激光平板切割系統(tǒng)。德國(guó)的Meyer Werft也安裝了四臺(tái)12KW的CO2激光器，用來(lái)焊接不同長(zhǎng)度的船體加強(qiáng)桿。

目前美國(guó)、歐洲等地區(qū)正在進(jìn)行大功率光纖激光工業(yè)加工設(shè)備的開(kāi)發(fā)，正在進(jìn)行的有2KW、6KW輸出的工業(yè)級(jí)光纖激光器的加工設(shè)備的二次開(kāi)發(fā)。我國(guó)已開(kāi)發(fā)出小功率系列工業(yè)光纖激光產(chǎn)品。中小功率激光加工設(shè)備，如激光打標(biāo)機(jī)，雕刻機(jī)，切割機(jī)，焊接機(jī)等也廣泛應(yīng)用各個(gè)行業(yè)，但大功率光纖激光器工業(yè)加工應(yīng)用尚是空白，而在我國(guó)造船工業(yè)中甚至還沒(méi)有使用激光加工技術(shù)。