1、激光的优点

1)、激光的相关介绍

激光的英文名称是LASER，是“light amplification by stimulated emission of radiation”(通过受激辐射线的放射达到光的放大)的首字母缩写。

2)、激光的发生原理

原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级，再从高能级回落到低能级的时候，释放出的能量以光子的形式放出。被引诱(激发)出来的光子束(激光)，其中的光子光学特性高度一致。因此激光相比普通光源单色性、方向性好，亮度更高。

3)、激光的优势特点

单色性好：激光器发出的光波长分布范围较窄，因此颜色极纯。激光的的单色性远远强于其他单色光源。

单色性好可以便于滤光提高信噪比。在材料加工中，不同材料吸收光谱不同，激光的单色性就很好控制吸收深度和分布了，可以有选择有控制地处理材料。单色光在光学设计上方便很多，没有色散相差，而且单色性越好，对应的波长或者频率越稳。

方向性强：激光器发出的光束，只朝着一个方向射出。普通的光源多半是向四面八方散射，若想使光源达到汇聚到一个部分，就需要加装辅助装置，例如汽车的车前灯安装有聚光作用的反光镜，使光汇集起来向一个方向射出。

激光器发射的激光，只朝一个方向射出，而且光束的发散度极小，近乎平行。地球离月球的距离约38万公里，若向月球发出光束，但激光在月球表面的光斑不到两公里，看似平行的探照灯光柱射向月球，按照其光斑直径将覆盖整个月球。

相干性好：相干性表示光容易相互干扰的程度。如果将光考虑为波，波段越相近则相干性越高。例如，水面上不同的波相互碰撞时，可能相互增强或相互抵消，与这一现象相同，越随机的波干扰程度越弱。

激光的位相、波长、方向一致，可维持较强的波，从而实现长距离传送。相干性较高的光，具有可长距离传送且不会扩散的特性，具备可通过镜头聚集成小光斑的优点，可将产生的光传送至别处，用作高密度光。

2、光纤激光器有哪些优点和缺点

摘要：光纤激光器具有光束质量好、效率高、散热特性好、结构紧凑，可靠性高等特点，以掺杂光纤为工作介质的光纤激光器在实际应用中比其他激光器更有优势，那么光纤激光器有哪些优点和缺点呢？一、光纤激光器的特点是什么

1、光纤激光器在低泵浦容易实现连续运转。

2、光纤激光器为圆柱形结构，容易与光纤耦合，实现各种应用。

3、光纤激光器的辐射波长由基质材料的稀土掺杂剂决定，不受泵浦光波长的控制，因此可以利用与稀土离子吸收光谱相应的短波长激光二极管作为泵浦源，得到中红外波段的激光输出。

4、光纤激光器与目前的光纤器件，如调制器、耦合器，偏振器等相容，故可制成全光纤系统。

5、光纤激光器结构简单，体积小巧，操作和维护动行简单可靠，不需要像半导体激光泵浦固体激光器系统中的水冷结构等的复杂设备。

6、与灯泵浦激光器相比，光纤激光器消耗的电能仅约为灯泵浦激光器系统的1%，而效率则是半导体激光泵浦固体Nd:YAG激光的2倍以上。

7、因为光纤只能传输基本的空间模式，所以光纤激光器的光束质量不受激光功率运作的影响，尤其是高功率双包层光纤激光器具有输出功率高、散热面积大、光束质量好等优点，输出的激光具有接近衍射极射极限的光束质量。

二、光纤激光器有哪些优点和缺点

1、光纤激光器的优点

光纤激光器作为第三代激光技术的代表，具有以下优势：

（1）玻璃光纤制造成本低、技术成熟及其光纤的可绕性所带来的小型化、集约化优势。

（2）玻璃光纤对入射泵浦光不需要像晶体那样的严格的相位匹配，这是由于玻璃基质Stark分裂引起的非均匀展宽造成吸收带较宽的缘故。

（3）玻璃材料具有极低的体积面积比，散热快、损耗低，所以转换效率较高，激光阈值低。

（4）输出激光波长多：这是因为稀土离子能级非常丰富及其稀土离子种类之多。

（5）可调谐性：由于稀土离子能级宽和玻璃光纤的荧光谱较宽。

（6）由于光纤激光器的谐振腔内无光学镜片，具有免调节、免维护、高稳定性的优点，这是传统激光器无法比拟的。

（7）光纤导出，使得激光器能轻易胜任各种多维任意空间加工应用，使机械系统的设计变得非常简单。

（8）胜任恶劣的工作环境，对灰尘、震荡、冲击、湿度、温度具有很高的容忍度。

（9）不需热电制冷和水冷，只需简单的风冷。

（10）高的电光效率：综合电光效率高达20%以上，大幅度节约工作时的耗电，节约运行成本。

（11）高功率，商用化的光纤激光器是六千瓦。

2、光纤激光器的缺点

（1）光纤成本高。

（2）光纤材质容易折断。

（3）由于光纤纤芯很小。相比于固体激光器，其单脉冲能量很小。

3、光纤激光器的泵浦源是什么

光纤激光器的泵浦源，常见的是带尾纤的半导体激光器直接通过光纤耦合器耦合进光纤。

目前，主要用半导体激光器作为泵浦源。掺铒光纤激光器主要用980nm或者1480nmLD作为泵浦源，掺镱光纤激光器主要用915nm或者976nmLD作为泵浦源。

利用光纤耦合更换泵浦激光器既可以现场更换，又能快速复位，无需再校准，方便用户操作。

半导体泵浦激光器的优点：

1、结构体积小，结构紧凑，整体性强，密封性能好，一般具有防震、防震的特点，工作稳定，操作简单，维修方便，成本低。采用适当的工艺，还可以耐高温、耐寒、耐水。半导体泵浦激光器在许多场合（如航空、航天、航天、船舶、工业场所等）都有重要的应用。

2、总转化率高，加热最小，热响应小。这将提高激光输出光束的质量和输出稳定性。

3、由于半导体激光器寿命长，转换率高，整个系统的寿命长（至少15000~20000小时），在许多实际应用中具有重要的优势。

4、发光二极管和半导体激光器的优缺点是什么

一、发光二极管

发光二极管(简称LED)是由半导体材料制成的一种具有发光功能的器件。它的主要优点包括：

1. 高光电转换效率。LED的外部量子效率可以达到60%以上，比普通白炽灯高出数倍，而且具有瞬时响应的特点。

2. 使用寿命较长。LED中的半导体芯片具有较高的耐久性和抗震性。

3. 加工成本较低。 LED的生产成本低，而且制作工艺较简单，易于大规模生产。

但是，发光二极管也有缺点，主要表现在以下方面：

1. 发光颜色有限。 LED的发光色彩变化有限，而且难以实现全彩色发光。

2. 光束较弱。发光二极管光束较为散射，难以集中成较强的光束。

二、半导体激光器

半导体激光器(简称LD)是一种神奇的器件，能够将电信号直接转换为激光信号。它的主要优点包括：

1. 高光电转换效率。 LD的外部量子效率可达到80%以上。

2. 发光强度高。 LD可以得到很强的光束。

3. 发光频率连续可调。 LD的输出波长可通过电压的连续调节而得到很精确的调节。

然而，半导体激光器也有其缺点：

1. 寿命较短。 LD的耐用性不如LEDs高，常常需要进行更换。

2. 制造成本较高。相对于LEDs，半导体激光器的制造要求较高，制造周期较长。

【结论】

比较发光二极管和半导体激光器，它们各自具有独特的优势和劣势。在实际应用中，需要根据具体的场合，综合考虑其光电转换效率、使用寿命、成本等因素，选择合适的器件进行应用。

5、三种常见的激光切割机的特点分别是什么？

二氧化碳激光切割机（2000-2004年）

2000-u20022004年，成套的大功率激光设备面世，应用于切割、焊接、打孔等广阔的领域

主要优点：功率大，一般功率都在2000-4000W之间，能切割25毫米以内的全尺寸不锈钢，碳钢等常规材料，以及4 mm以内铝板和60MM以内的亚克力板，木质材料板，PVC板，且在切割薄板时速度很快。另外，由于CO2激光器输出的是连续激光，其在切割时，是这三种激光切割机中切割断面效果最光滑最好的。

主要市场定位：6-25毫米的中厚板切割加工，主要针对大中型企业以及部分纯对外加工的激光切割加工企业，但由于其激光器维护耗损大，主机耗电量大等无法克服因素，近年来，受到光纤激光切割机的巨大冲击，市场处于明显萎缩的状态。

二氧化碳时代激光切割机

YAG固体激光切割机（2009-2012年）

曾风靡金属加工市场，主要用于打孔和点焊及薄板的切割

YAG固体激光切割机具有价格低、稳定性好的特点，但能量效率低一般<3%，目前产品的输出功率大多在850W以下，由于输出能量小，主要用于打孔和点焊及薄板的切割。

主要市场定位：8mm以下切割，主要针对自用型中小企业和加工要求不是特别高的大多数钣金制造，家电制造，厨具制造，,装饰装潢，广告等行业用户，逐步取代线切割，数控冲床，水切割，小功率等离子等传统加工设备。

YAG固体时代激光切割机

碟片激光切割机（2015年-2016年）

碟片激光切割涌入有色加工市场

主要优点：碟片式激光器是固体激光器和半导体激光器优点的结合体。碟片式设计保证了出众的光束质量。将半导体激光器作为泵浦源单元则保证高的光电效率。碟片式激光器功率高达16000瓦，很大的特点是可以切割较厚的黄铜和铝板等高反材质。

主要市场定位：25mm以下切割，尤其是中厚板的高质量切割，主要针对对外加工，或加工有色金属较多的企业。缺点是后期维护成本大，服务，技术还未实现开放和普及，费用相比光纤较高。伴随着光纤4000W及以上激光器的出现，光纤激光切割机最终会取代大部分市场。

碟片时代激光切割机

光纤金属激光切割机（2012年-至今）

大功率冲击小功率加工市场，最终普及各大工厂

主要优点：光电转换率高，电力消耗少，能切割20-30MM

以内的不锈钢板，碳钢板，是这三种机器中切割速度最快的

激光切割机，割缝细小，光斑质量好，可用于精细、稳定、高效

切割。2012-至今主要市场定位：制造业、钣金业、农用机械、市政园林……等等。主要针对加工精度及效率要求极高的厂家，2015年后，伴随着4000W及以上激光器的出现，光纤激光切割机已经取代CO2大功率激光切割、YAG激光切割机、碟片激光切割机等机大部分市场。光纤激光切割机正在朝着更加精细化、行业化、深度定制配套化延申发展。