YAG透镜讲解
泵浦Nd：YAG激光器讲解
LD 侧面泵浦Nd ：YAG 激光器的研究摘要介绍了YAG 晶体的性质以及与其他类似晶体的比较，介绍了固体激光器泵浦的两种方式:端面泵浦和侧面泵浦，并主要分析了侧面泵浦的优点。
设计和分析了一种侧面泵浦结构的固体激光器，通过选取合适激光晶体（Nd ：YAG 晶体），进行侧面泵浦。
在泵浦光反向冷却套侧壁镀高反射金膜，使激光棒侧向均匀泵浦，实现低阶膜输出。
对激光二极管侧面泵浦Nd ∶YAG 激光器的热效应进行了分析，通过热传导方程的推导和分析，得出YAG 晶体内的温度分布情况，以及对各种可能的结果进行了数值模拟和分析，得到了一些影响YAG 晶体内的温度分布的因素。
关键词：固体激光器；LD 侧面泵浦；Nd ：YAG 晶体；热效应The Study on LD Side-pumped Nd ：YAG LaserAbstractDescribed the nature of the YAG crystal and other similar comparison of crystal, introduced a solid-state laser pumped in two ways: end-pumped and side-pumped. And the main analysis of the advantages is on side-pumped. Design and analyse a side-pumped solid-state laser. By choosing a suitable laser crystal (Nd: YAG crystal, For side-pumped. In the reverse cooling pump sets highly reflective gold-plated wall membrane, So that the lateral uniformity of the laser rod pumped to achieve low film output. Of the laser diode side-pumped Nd: YAG laser thermal effects are analyzed. Heat conduction equation through the derivation and analysis within the YAG crystal temperature distribution, As well as the range of possible outcomes of a numerical simulation and analysis, have been some impact on the temperature inside the YAG crystal is a factor.Key words：solid state laser ; LD side-pump; Nd：YAG crystal ；Thermal effect目录摘要 0ABSTRACT (1)1 绪论 (3)2 激光器 (4)2.1 激光器简介 (4)2.1.1 什么是激光器 (4)2.1.2 激光器工作原理 (4)2.1.3 激光工作物质 (4)2.1.4 激励(泵浦系统 (5)2.1.5 光学共振腔 (5)2．2 固体激光器 (5)2.2.1 什么是固体激光器 (5)2.2.2 Nd:YAG晶体 (6)2.2.3 ND：YAG 激光器 (7)2.3 LD 泵浦固体激光器 . (7)2.3.1 LD泵浦固体激光器的优点 (7)2.3.2 侧面泵浦 (8)2.3.3 LD泵浦固体激光器的发展状况 (9)3 LD侧面泵浦ND ：YAG 激光器 (10)3.1 LD 侧面泵浦N D :YAG激光器的设计与分析 . (10)3.1.1 阵列管泵浦源结构分析 (10)3.1.2 激光晶体棒选取 (10)3.1.3 聚光结构设计 (12)3.2 模拟分析与推导 (12)3.2.1 泵浦高斯光强修正 (12)3.2.2 热传导方程与温度场 (13)3.2.3 激光棒内的温度分布 (13)3.2.4 激光棒内的热应力和热应力双折射 (14)3.3 讨论 (17)4 总结 (18)致谢 . (18)参考文献 (19)1 绪论世界上第一个激光器的成功演示距今已经40多年了。
yag激光器工作原理
yag激光器工作原理YAG激光器工作原理激光器是一种能够产生高度聚焦、单色、相干光的装置。
YAG激光器是其中一种常见的激光器类型，它采用了YAG（氧化铝镱）晶体作为激活介质，通过光泵浦的方式来产生激光。
YAG晶体是一种具有优良光学性质的晶体材料，其化学式为Y3Al5O12。
由于其晶体结构的特殊性质，YAG晶体能够有效地将能量转换为激光光子。
在YAG激光器中，通常使用Nd：YAG晶体，其中掺杂了少量的钕元素（Nd）。
YAG激光器的工作原理可以分为三个主要步骤：光泵浦、激活和放大。
首先是光泵浦阶段。
为了激活YAG晶体并使其产生激光，需要通过外部能量的输入来激发晶体中的电子。
这个过程称为光泵浦。
常见的光泵浦方式有闪光灯泵浦和半导体泵浦。
其中，闪光灯泵浦使用强光闪光灯照射晶体，而半导体泵浦则通过电流通过半导体材料来产生激光。
接下来是激活阶段。
在光泵浦的作用下，部分YAG晶体内的钕元素被激发并跃迁到激发态。
这个跃迁过程是通过吸收外部能量使得钕元素内的电子从基态跃迁到激发态。
在激发态，钕元素的电子处于高能量状态并具有较长的寿命。
最后是放大阶段。
在激发态的钕元素中，电子会经历自发辐射的过程，从而跃迁回基态并释放出激光光子。
这些光子会引起其他的激发态钕元素的辐射跃迁，从而产生更多的激光光子。
通过在YAG晶体两端放置一个半透镜，可以实现激光的放大。
这是因为激光光子在晶体中来回反射，同时受到透镜的聚焦，从而形成高强度的激光束。
总结起来，YAG激光器的工作原理是通过光泵浦将外部能量输入到YAG晶体中，激发其中的钕元素，使其产生激光。
通过在晶体两端放置透镜，可以实现激光的放大。
YAG激光器由于其稳定性和可靠性，在医学、工业、科研等领域得到了广泛的应用。
氪灯侧面泵浦Nd：YAG激光器热透镜效应研究
中图分类号 ：Ｎ２８ １ Ｔ ４ ．
文 献标 识码 ： Ｂ
Ｓ ｕ ｙ Ｏ ｌＴｈ ｒ ａ ｎ ｆ ｃ ｆ Ｎｄ： ｔｄ ｉ ｅ ｍ ｌＬｅ ｓ Ｅｆ ｅ ｔｏ ＹＡＧ ｓ ｒ Ｌａ ｅ Ｓ ｄ ｍ ｐ ｄ ｂ ｒ Ｌａ ｐ ｉ ｅ Ｐｕ ｅ ｙＫ ｍ
（ 北方交通大学 理学院 ， 北京 １０ ４ ） ０ ０ ４
摘
要 ： 氪灯侧 面泵浦 Ｎ ： Ｇ激 光 器的 热透 镜 效应 进 行 了分 析 ， 实验 得 出热透 镜 效 应 对 ｄ ＹＡ 由
的 经验公 式 ， 并提 出一些 改进 方 案 ， 一定程 度上 减 小 了热透镜 效 应 在
关键 词 ： 灯 ； 面泵浦 ； 透镜 效应 氪 侧 热
随着固体激光器的广泛应用 ， 大功率 Ｋ 灯泵浦的固体激 光器一直是 激光领域 的前言课题 ． ｒ 但是 ， 由 于 Ｋ 灯发射的光谱较宽 ， Ｙ Ｇ晶体吸收光谱匹配不好 ， ｒ 与 Ａ 造成大量能量变为热量散失． 由于量子损耗的 存在 ， 以及由于红外和紫外辐射吸收产生大量的热 ， Ｙ Ｇ激光棒中存在 的这些热 量， 在 Ａ 会使激 光介质产 生热透镜效应 由于热透镜效应的存在 ， 降低 了光束质量并限制了谐振腔稳定运行 的功率范围… ． 本文对 Ｎ ：Ａ ｄ Ｙ Ｇ晶体的热透镜效应进行研究 ， 并采取措施进行补偿 ．
图 １ Ｙ Ｇ 的 折射 率 沿径 向分 布 图 Ａ
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第２ ６卷
yag工作原理
yag工作原理YAG激光器工作原理解析激光器作为一种重要的光学设备，广泛应用于医疗、军事、通信等领域。
其中，YAG激光器是一种常见的固体激光器，具有较高的功率输出和较长的寿命。
本文将重点解析YAG激光器的工作原理，让读者对其工作过程有更清晰的了解。
YAG激光器是基于YAG晶体的激光器，其中YAG指的是钇铝石榴石（Yttrium Aluminum Garnet）晶体。
YAG晶体是一种具有高硬度、高熔点和优良的光学性能的材料。
它的基本化学式为Y3Al5O12，晶体结构为立方晶系。
YAG激光器的工作原理是通过外界能量的输入使YAG晶体产生受激辐射，进而实现激光的发射。
其工作过程主要包括泵浦、能级跃迁和激光放大三个阶段。
首先是泵浦阶段。
在YAG激光器中，通常采用氙灯或Nd:YAG激光器作为泵浦源。
当泵浦源提供足够的能量时，YAG晶体中的铒原子（Er）将被激发到高能级。
这种高能级通常称为激发态。
接下来是能级跃迁阶段。
在YAG晶体中，铒原子的能级结构较为复杂，其中最重要的能级是4I13/2和4I15/2。
铒原子从激发态跃迁到基态时，会经历一系列的能级跃迁。
在这个过程中，铒原子会释放出能量，并且放射出相应波长的光。
这种光具有高度相干性和单色性，即激光。
最后是激光放大阶段。
在YAG激光器中，激光需要经过放大器的增益介质进行放大，才能得到足够的功率输出。
YAG晶体作为放大介质，通过受激辐射的作用，使激光得到放大。
在激光放大器中，YAG晶体通常被制成棒状或片状形式，以便增加光程和提高激光输出功率。
总结起来，YAG激光器的工作原理可以简单概括为：通过泵浦源的作用，将YAG晶体中的铒原子激发到高能级，然后通过能级跃迁，释放出激光光子。
最后，激光光子在放大器中得到放大，形成高功率的激光输出。
YAG激光器具有许多优点，如高功率输出、较长的使用寿命、较高的光束质量等。
因此，它被广泛应用于材料加工、激光医疗、通信等领域。
同时，YAG晶体也可以掺杂其他稀土元素，如钆、铽等，以实现不同波长的激光输出。
应用折射率负温度系数的固体元件补偿Nd：YAG棒激光器的热透镜效应
Ｔｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ Ｌｅ ｎ ｓ Ｃｏ ｍｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｎｄ： ＹＡＧ Ｒｏ ｄ Ｌａ ｓ ｅ ｒ Ｕｓ ｉ ｎ ｇ Ａ Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ Ｅｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｎｅ ｇ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｔｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ Ｃｏ ｅ ｆｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｒｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ
Ａ 一 棒截 面积 ；
１ 引 言
在 高功率 固体 激 光 器 系 统 里 ， 一 个 主 要 的 问
题 是光泵 浦 激 光 介 质 材 料 中产 生 的热 效 应 ， 激 光 介 质受 热 引 起 热 畸 变 ， 导 致 光束 质量 的 变 差 。激 光 棒 中主要 的热 效 应 是 热 致 双折 射 和 热 透 镜 ， 可
和应力 变 化 ， 以及 棒 端 面膨 胀 。在 均 匀 泵 浦 激 光
棒 的情 况下 ， 热 透镜 焦距 由下 式给 出 ：
ｆ ＝ （ 号 ＋ ｏ ｌ Ｃ ｒ ， ｃ ｂ ｎ ３ ＋
其 中， 各符 号定 义如 下 １ ｊ ：
Ｋ 一 热导 率 ；
） ～㈩
浦功 率而 变化 。方 法 （ ４ ） 中， 激 活介 质 必 须置 于 真 空环 境 中防止 凝露 。
摘 要 ：将 Ｐ Ｍ ＭＡ， Ｐ Ｃ， Ｃ Ｏ Ｐ等 具 有 折 射 率 负温 度 系数 特 性 的 固体 光 学元 件 插 入 Ｎ ｄ： Ｙ Ａ Ｇ
固体 激光 器 的激光介 质 中， 可 以有 效补 偿激 光介 质 工作 产 生 的热 透镜 效 应 ， 优 化 光 束质 量 ， 并且 这种 方 法是 一 种动 态补偿 ， 不受 泵浦功 率 变化 的影； 折射 率 负温度 系数 ； 动 态补偿 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｎ ２ ４ ８ 文献标 识码 ： Ａ
piv激光片光源原理
PIV（Particle Image Velocimetry）激光片光源是用于粒子图像测速技术的一种光源。
在PIV 技术中，激光片光源通过发射脉冲激光束，产生相干光场，并利用物体表面散射的光来生成粒子图像。
下面是激光片光源的原理：
1.激光器：通常采用Nd:YAG（氮化钇铝石榴石）激光器作为激光源。
Nd:YAG 激光器
能够产生高功率、高能量的激光脉冲。
2.光束扩展：激光束从激光器发射出来后，经过透镜或光学系统进行扩展，以使其能
够覆盖整个测量区域。
3.光斑成形：使用光学元件（如透镜或光阑）将激光束聚焦到所需的光斑大小。
光斑
的直径和形状决定了粒子图像的分辨率和清晰度。
4.适当的光源选取：根据测量需求选择合适的光源。
例如，红色或绿色的激光光源在
透明或半透明颗粒上的散射效果较好。
5.粒子图像生成：激光束照射到待测流场中的颗粒或液滴上，这些颗粒或液滴散射部
分激光光线。
通过拍摄散射的光线，并使用适当的相机和图像处理算法，可以生成粒子图像。
6.图像处理：通过对拍摄到的粒子图像进行处理，如亮度调整、背景去除、图像增强
和粒子定位，从而获得每个图像帧的粒子位置信息。
PIV 技术利用粒子图像之间的位移信息来计算流体速度场，广泛应用于流体力学研究、风洞试验等领域。
基于Nd_YAG热透镜效应的调Q激光器研究
基于Nd_YAG热透镜效应的调Q激光器研究基于Nd:YAG热透镜效应的调Q激光器研究摘要：调Q激光器是一种能够产生高脉冲功率的激光器，具有广泛的应用前景。
本文将探讨基于Nd:YAG热透镜效应的调Q激光器的原理、方法和研究进展。
首先介绍了Nd:YAG晶体的特性，包括其吸收、辐射和增益特性，以及热透镜效应的原理。
然后，详细讨论了调Q激光器的构造和工作原理，包括激光谐振腔、调Q元件和泵浦源。
接下来，重点介绍了热透镜效应的调Q激光器的研究进展，包括Nd:YAG晶体的温度调控、热透镜的优化和Q值调控等方面的研究。
最后，给出了当前调Q激光器研究的挑战和未来发展方向的展望。
关键词：调Q激光器、Nd:YAG晶体、热透镜效应、谐振腔、Q值调控1. 引言调Q激光器是一种能够产生高脉冲功率的激光器，具有狭窄的线宽和短脉冲宽度的特点，广泛应用于材料加工、医疗和科学研究等领域。
研究表明，基于Nd:YAG热透镜效应的调Q激光器具有较高的效率和稳定性，因此成为了当前研究的焦点。
2. Nd:YAG晶体的特性Nd:YAG晶体是一种常用的激光器材料，具有良好的光学和热学特性。
其吸收和辐射特性决定了其作为激光材料的可行性。
同时，Nd:YAG晶体还具有较高的增益系数和较长的荧光寿命，适用于高功率脉冲激光器的工作。
3. 调Q激光器的构造和工作原理调Q激光器主要由激光谐振腔、调Q元件和泵浦源组成。
激光谐振腔是调Q激光器的基本组成部分，通过反射镜和谐振腔的调Q元件组成一个光学反馈回路。
调Q元件可以调节激光器的脉冲宽度和脉冲重复频率，实现高能量脉冲的输出。
泵浦源是激活Nd:YAG晶体的能量源，通常使用激光二极管或氙灯等。
4. 热透镜效应的调Q激光器研究进展基于Nd:YAG热透镜效应的调Q激光器通过控制Nd:YAG晶体的温度，实现了对谐振腔模式的优化和调控。
研究人员通过调节晶体的温度梯度，可以实现横模抑制和横模抑制比的控制。
同时，进一步优化热透镜的结构和性质，也可以提高调Q激光器的性能和稳定性。
YAG激光打标机f-theta透镜的光学设计
YAG激光打标机f-theta透镜的光学设计作者：赵鑫来源：《无线互联科技》2016年第07期摘要：随着激光应用技术的发展，F-θ透镜被广泛地应用于红外、激光等扫描系统中。
文章基于F-θ透镜的原理和特性，根据使用要求，利用ZEMAX软件，设计一个F-θ镜头。
该镜头焦距160mm，视场角false。
优化设计后，像散值在像差容限范围内，满足平场要求；F-θ镜头相对畸变小于false；光能利用率好，聚焦性能接近衍射极限。
该镜头结构简单，符合使用要求。
关键词：F-θ镜头；畸变；衍射极限；光学设计激光打标技术广泛用于汽车、航空、微电子等领域[ 1 - 3 ]。
YAG激光打标机输出波长是1.064μm属红外光。
金属材料能够很好地吸收此光谱。
激光束被聚焦后，聚焦光斑小，适合在金属材料表面上进行标记，有很大的市场。
f-theta镜头将扫描光束聚焦在工件的平面上，打出线性不失真的图像。
激光扫描方式可以分为物镜前扫描和物镜后扫描，通常要求高的扫描装置都是透镜前扫描。
本文利用ZEMAX软件设计了YAG激光打标机的f-theta镜头，该镜头工作波长是1.064μm，由3片球面镜组成，结构简单，会聚光斑质量良好，符合激光打标的技术要求。
1 f-theta镜设计原则3 结语本文利用ZEMAX软件，基于F-θ透镜特点，设计F-θ扫描镜头。
根据像差理论，建立合理的评价函数，优化设计得到了焦距160mm符合实际使用要求的F-θ镜头。
该镜头成像质量良好，结构简单紧凑，成本低，加工可行性强。
[参考文献][1]袁根福.激光加工技术的应用于发展现状[J].安徽建筑工业学院学报，2004（1）：30-33.[2]郑启光.激光先进制造技术[M].武汉：华中科技大学出版社，2002.[3]季秩群，沈为民.大工作面F-Theta镜头的光学设计[J]光学学报，2005（11）：1539-1542.Optical Design of F-theta Lens for YAG Laser Marking MachineZhao Xin（Institute of Electrical Engineering， Wuhan Vocational College of Software and Engineering， Wuhan 430205， China）Abstract： With the development of laser application technology， a f-theta lens is widely application in infrared and laser scanning system. This paper based on the principle and characteristics of the f-theta lens， according to the requirements of the user， with ZEMAX software， a f-theta lens design. The lens focal length is 500mm and the field of view isfalse. After optimization design，astigmatism values in aberration capacity within the limit， meet the flat field requirements； f-theta lens relative distortion is lessthanfalse； light energy utilization rate， the focusing performance is close to the diffraction limit. The lens has the advantages of simple structure， in line with the requirements.Key words： F-theta lens； distortion； diffraction-limited； optical design。
YAG激光聚焦镜 (1)讲解
YAG激光聚焦镜1、单片聚焦镜型号命名规则：FL-xxxx-F-D-T-yyFL：单片聚焦镜xxxx：激光波长，1064nm、532nm等F：焦距，单位mmD：镜片直径，单位mmT：厚度，单位mmyy：其它用途型号波长mm焦距mm直径mm边缘厚度mm备注FL-1064-F55-D2510645525介质膜FL-1064-F75-D25-T3106475253介质膜FL-1064-F75-D3010647530介质膜FL-1064-F100-D25-T31064100253介质膜FL-1064-F200-D20-T2.5106420020 2.5介质膜2、多片聚焦镜多片聚焦镜采用多片透镜组，具有优良的成象质量，可使经过适当倍率扩束后的平行激光束，聚焦为很小的焦斑。
主要用于划片机、刻模机、X-Y移动式激光打标机、激光焊接机、激光打孔机、激光雕刻机等。
型号命名规则：FLM-xxxx-F-L-D-yyFLM：多片聚焦镜xxxx：激光波长，1064nm、532nm等F：焦距，单位mmL：镜片数D：聚焦镜外径，单位mmyy：其它用途(1)XD系列多片聚焦镜型号LFM-1064-L2-F76-D44-XD LFM-1064-L3-F72-D54-XD LFM-1064-L5-F75-D60-XD 镜片数量235焦距(mm)75.77272.12275.202工作距(mm)68.43766.75956.911最大入射光直径(mm)Φ24Φ30Φ30激光波长(mm)106410641064透过率>95%>95%>90%最大聚焦光斑直径<0.01<0.01<0.01(mm)连接螺纹(mm)M39×1M48×1M56×0.75外形尺寸(AxBxC, mm)44x16x3654x25x4460x42x56(2)TK系列多片聚焦镜其它规格的聚焦镜应有尽有，品种繁多，恕不一一列举。
YAG激光打标机f-theta透镜的光学设计
YAG激光打标机f-theta透镜的光学设计赵鑫【摘要】With the development of laser application technology, a f-theta lens is widely application in infrared and laser scanning system. This paper based on the principle and characteristics of the f-theta lens, according to the requirements of the user, with ZEMAX software, a f-theta lens design. The lens focal length is 500mm and the field of view isfalse. After optimization design, astigmatism values in aberration capacity within the limit, meet the lfat ifeld requirements; f-theta lens relative distortion is lessthanfalse; light energy utilization rate, the focusing performance is close to the diffraction limit. The lens has the advantages of simple structure, in line with the requirements.%随着激光应用技术的发展，F-θ透镜被广泛地应用于红外、激光等扫描系统中。
文章基于F-θ透镜的原理和特性，根据使用要求，利用ZEMAX软件，设计一个F-θ镜头。
该镜头焦距160mm,视场角false。
YAG激光实验装置实验讲义讲解
实验一 Nd 3＋:YAG 激光器的阈值与斜效率测量一、实验目的1. 了解并掌握激光形成机理2. 了解激光阈值的概念，学会测量阈值3. 测量输入输出曲线及其斜效率的计算二、实验原理1. 普通光源的发光—受激吸收和自发辐射普通常见光源的发光（如电灯、火焰、太阳等地发光）是由于物质在受到外来能量（如光能、电能、热能等）作用时，原子中的电子就会吸收外来能量而从低能级跃迁到高能级，即原子被激发。
激发的过程是一个“受激吸收”过程。
处在高能级（E 2）的电子寿命很短（一般为10－8～10－9秒），在没有外界作用下会自发地向低能级（E 1）跃迁，跃迁时将产生光（电磁波）辐射。
辐射光子能量为12E E h -=ν这种辐射称为自发辐射。
原子的自发辐射过程完全是一种随机过程，各发光原子的发光过程各自独立，互不关联，即所辐射的光在发射方向上是无规则的射向四面八方，另外末位相、偏振状态也各不相同。
由于激发能级有一个宽度，所以发射光的频率也不是单一的，而有一个范围。
在通常热平衡条件下，处于高能级E 2上的原子数密度N 2，远比处于低能级的原子数密度低，这是因为处于能级E 的原子数密度N 的大小时随能级E 的增加而指数减小，即N ∝exp(-E/kT)，这是著名的波耳兹曼分布规律。
于是在上、下两个能级上的原子数密度比为]/)(exp[/1212kT E E N N --∝式中k 为波耳兹曼常量，T 为绝对温度。
因为E 2>E 1，所以N 2<N 1。
例如，已知氢原子基态能量为E 1＝－13.6eV ，第一激发态能量为E 2=-3.4eV ，在20℃时，kT≈0.025eV，则0)400exp(/12≈-∝N N可见，在20℃时，全部氢原子几乎都处于基态，要使原子发光，必须外界提供能量使原子到达激发态，所以普通广义的发光是包含了受激吸收和自发辐射两个过程。
一般说来，这种光源所辐射光的能量是不强的，加上向四面八方发射，更使能量分散了。
YAG激光器的介绍
YAG激光器切割机的介绍一光学系统的介绍光学系统包括YAG激光器、全反镜、半反镜、扩束镜组、聚焦切割头组件。
激光有能量密度，实际的切割效果决定于作用在工件表面的激光能量密度。
为了能够很好地进行激光切割，必须进一步提高激光的能量密度。
这有两种方法：一种是提高激光器的激光输出功率，一种是将激光器发出的激光束进一步变细或激光束模式调整，这需要一套光学的系统如下聚焦切割头组件扩束镜半反镜YAG激光器全反镜激光准直二切割工艺介绍激光切割工艺由激光器输出波长为1064nm的激光束经扩束通过聚焦透镜组聚焦在加工物体的表面上，形成一个个细微的、高能量密度的光斑作用在物体表面，经高能量光点熔融、蒸发金属材料，并通过高压保护气体（N2）挤压带走溶渣或助燃气体（O2）助燃使作用点瞬间熔融能量加强，提高激光加工能力激光切割工艺分类：1.汽化切割2.无氧熔化切割3.氧助熔化切割4.控制断裂切割1. 汽化切割：当聚焦到材料表面的激光功率密度非常高时，与热传导相比，材料表面的温度上升极快，直接达到汽化温度，而没有熔化产生如飞秒激光切割任何材料都属于汽化切割，或连续激光切割一些低汽化温度的材料如木材，碳素及某些塑料2.无氧熔化切割当激光切割材料时，若所吹辅助气体为惰性气体，熔化的材料将不会与空气中的氧气接触，也就不会产生化学反应。
故称为无氧熔化切割。
因此在同等条件下，无氧熔化切割所需的激光能量将比氧助熔化切割的高。
3.氧助熔化切割当激光切割金属材料时，若所吹辅助气体为氧气或含氧的混合气体，被激光加热的金属材料产生氧化放热反应，这样在激光能量外就产生了另一个热源－－金属化学反应产生的热能，并且两个热能共同完成材料的熔化及切割，称之为氧助熔化切割。
一般讲，氧气流的速度越高，金属材料氧化放热反应，就越激烈。
产生的熔渣被高速的氧气流排出越彻底，可以得到较高的切割速度，但氧气流的速度太高，气流会带走太多的热能，导致熔化金属冷却，使金属的氧化反应速度减缓，会产生切不透的现象。
最新透镜基本概念知识讲解
透镜是根据光的折射规律制成的。
透镜是由透明物质（如玻璃、水晶等）制成的一种光学元件。
透镜是折射镜，其折射面是两个球面（球面一部分），或一个球面（球面一部分）一个平面的透明体。
它所成的像有实像也有虚像。
透镜一般可以分为两大类：凸透镜和凹透镜。
中央部分比边缘部分厚的叫凸透镜，有双凸、平凸、凹凸三种；中央部分比边缘部分薄的叫凹透镜，有双凹、平凹、凸凹三种。
LED透镜一般为硅胶透镜，因为硅胶耐温高（也可以过回流焊），因此常用直接封装在LED芯片上。
一般硅胶透镜体积较小，直径3-10mm.并且LED透镜一般与LED紧密联系在一起，它有助于提升LED的出光效率、透镜改变LED的光场分布的光学系统。
LED透镜即与LED紧密联系在一起的有助于提升LED的出光效率、改变LED的光场分布的光学系统。
大功率LED 透镜/反光杯主要用于大功率LED冷光源系列产品的聚光，导光等。
大功率LED透镜根据不同LED出射光的角度设计配光曲线，通过增加光学反射，减少光损，提高光效（而设定的非球面光学透镜）。
下面着重讲解PMMA材料的二次聚光大功率LED透镜。
专题详解LED用透镜相关知识点一）、以材料分类1、硅胶透镜a、因为硅胶耐温高（也可以过回流焊），因此常用直接封装在LED芯片上。
b、一般硅胶透镜体积较小，直径3-10mm.2、PMMA透镜a、光学级PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯，俗称：亚克力）。
b、塑胶类材料，优点：生产效率高（可以通过注塑、挤塑完成）；透光率高（3mm厚度时穿透率93%左右）；缺点：温度不能超过80°（热变形温度92度）。
3、PC透镜a、光学级料Polycarbonate（简称PC）聚碳酸酯。
b、塑胶类材料，优点：生产效率高（可以通过注塑、挤塑完成）；透光率稍低（3mm厚度时穿透率89%左右）；缺点：温度不能超过110°（热变形温度135度）。
光学玻璃材料，优点：具有透光率高（3mm厚度时穿透率97%）、耐温高等特点；缺点：体积大质量重、形状单一、易碎、批量生产不易实现、生产效率低、成本高等。
ndyag折射率
ndyag折射率引言光的传播在物质中会发生折射，折射率是描述介质对光传播能力的物理量。
在这篇文章中，我们将探讨ndyag（氮化钇铝）晶体的折射率及其相关性质。
具体而言，我们将讨论ndyag的折射率的定义、测量方法、波长依赖性以及其在光学器件中的应用。
什么是折射率？折射率是描述光在介质中传播能力的物理参数。
它是光线进入某介质后速度的比值，通常用符号n表示。
折射率越大，光在介质中传播速度越慢。
这是因为光的传播速度与介质中电磁波的相速度有关。
ndyag晶体的折射率ndyag晶体是一种非常重要的激光材料，具有广泛的应用。
对于ndyag晶体来说，折射率是基础参数之一，也是了解其光学性质的关键。
ndyag晶体的折射率可以通过实验测量得到。
折射率测量方法1. 光杠杆法光杠杆法是一种常用的测量折射率的方法。
它利用光束在不同折射率介质中传播路径的改变来确定折射率。
具体而言，通过改变浸入ndyag晶体中液体的折射率大小，观察入射光线在两个介质交界面上的入射角和折射角，从而计算出ndyag晶体的折射率。
2. 波前切割法波前切割法也是一种测量折射率的常用方法。
它利用光束通过不同介质的情况下，光的波前形状的变化来确定折射率。
具体操作时，在光束出射侧放置一个透明介质，通过测量出射波前的形状变化，进而计算出ndyag晶体的折射率。
折射率的波长依赖性在实际应用中，我们往往需要了解ndyag晶体的折射率随波长的变化情况。
这是因为不同的波长对应不同的折射率，从而影响到光在ndyag晶体中的传播行为。
对于ndyag晶体来说，折射率与波长之间存在强烈的依赖关系。
一般来说，随着波长的增加，ndyag晶体的折射率会逐渐减小。
这是由于不同波长的光与物质的相互作用方式不同，导致了折射率的变化。
ndyag晶体的应用由于ndyag晶体具有优异的光学性能，它在激光器中得到了广泛的应用。
以下是一些ndyag晶体应用的例子：1.激光器：ndyag晶体可以用作激光放大介质或激光产生介质，提供高功率激光输出。
YAG激光器调Q实验---大连民族大学讲解学习
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关门实验时，按下开关，开门变关门。
调Q实验时，按下快门，关门变开门。产 生巨脉冲。
条件：偏振方向与a或b夹角为45度。
做关门实验，使激光输出能 量最小。Applied Physics, Electronic Engineering
实验仪器
• YAG晶体 • 前腔镜和后腔镜 • 激光电源：（含电源、Q开关、手动快门） • 水箱 • 导轨、滑块和支架 • 辅助激光器 • 能量计 • 光阑 • 起偏器 • KDP晶体（Q开关）
实验原理
• 调Q技术是获得短脉冲高峰值功率激光输出的重要方法。 • 激光器的Q值又称品质因数，表征激光谐振腔的腔内损耗的参数
Q = 20每 腔 秒 内 钟 贮 损 存 耗 的 的 激 激 光 光 能 能 量 量 2 n 0L
损耗率
如果我们设法在泵浦开始时使谐振腔内的损耗增大，即提高振荡 阈值，使振荡不能形成，激光工作物质上能级的粒子数大量积累。
?激光器的qq值又称品质因数表征激光谐振腔的腔内损耗的参数0022nlq??????腔内贮存的激光能量每秒钟损耗的激光能量损耗率如果我们设法在泵浦开始时使谐振腔内的损耗增大即提高振荡阈值使振荡不能形成激光工作物质上能级的粒子数大量积累
YAG激光器调Q实验---大连民 族大学
Applied Physics, Electronic Engineering
Applied Physics, Electronic Engineering
M1 YAG
B Q M2
光阑
KDP
水冷系统
电源和控制系统 准直激光器
KDP: 倍频晶体（或KTP） M1:输出镜（输出透过率T=80%） YAG:闪光灯、聚光腔和YAG棒组件 B:布氏角偏振片 Q:调Q晶体（布氏角偏振片与调Q晶体组成调Q单元） M2:全反射镜（M1和M2组成激光谐振腔）
电光调Q脉冲YAG激光器与倍频实验
实验8-5 电光调Q 脉冲YAG 激光器与倍频实验一、引言固体激光器是以固体材料作为工作物质的激光器，它具有输出能量大、峰值功率高、器件结构紧凑等优点，在工业激光材料加工、激光医学、激光化学、科学研究以及国防等方面有着重要的应用。
迄今，已实现激光振荡的固体激光工作物质有数百种之多，其中以掺钕钇铝石榴石（Nd 3+：YAG ）应用最多。
Nd 3+：YAG 是一种典型的四能级激光工作物质，由于它的热传导性好、激光阈值低和转换效率高，所以用它可以做成高重复频率的脉冲激光器和连续激光器。
如果在脉冲激光器内采用调Q 和放大技术，很容易获得时间宽度为10ns 量级而峰值功率达几百MW 量级的TEM 00激光脉冲。
再通过KD *P 等非线性光学晶体对波长为1.06μm 的Nd 3+：YAG 激光基波进行二倍频、三倍频和四倍频，则可得到532nm 、355nm 和266nm 四种波长的脉冲激光器。
此外，还可以用上述二倍频或三倍频光去泵浦染料激光器，获得从紫外到近红外的波长连续可调谐的脉冲激光。
这种以Nd 3+：YAG 激光器为基础的脉冲激光系统以其高峰值功率、高重复频率和宽范围波长调谐特性等优点在科学技术、医学、工业和军事上得到了广泛的应用。
目前脉冲Nd 3+：YAG 激光器的泵浦方式有两种：闪光灯和半导体激光器。
本实验研究闪光灯泵浦的调Q 脉冲Nd 3+：YAG 激光器，了解其工作原理，掌握该激光器的装配和调试方法以及相应的激光参数测量，学习应用非线性光学晶体产生倍频光的基本原理。
二、实验原理1．Nd 3+：YAG 激光器的工作原理和结构掺钕钇铝石榴石晶体是以钇铝石榴石（简称YAG ，其分子式为Y 3Al 5O 12）单晶为基质材料，掺入适量的三价稀土离子Nd 3+所构成。
YAG 是由Y 2O 3和Al 2O 3按摩尔比为3：5化合生成的，当掺入作为激活剂的Nd 2O 3后，则在原来是Y 3+的点阵上部分地被Nd 3+代换，而形成了淡紫色的Nd 3+：YAG 晶体。
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YAG透镜YAG 场镜& 扩束镜YAG 棒YAG 聚焦镜全反镜半反镜Yag激光机器目前在材料加工业中间也有广泛的用途，应用领域包括切割，打孔，焊接，打标等。
YAG 机器完善了工件的质量，并且工作效率高。
因为Nd:YAG晶体出色的热力性，激光机器的可靠性，效率以及功率稳定性都得到了提高，所以产品目前在激光测距，激光雷达，医疗等领域也有应用。
除了以上有点，YAG激光更为研究提供了很少的素材。
YAG场镜F-Theta 场镜λ=355nm （见上图）型号焦距值f工作距S最大扫描范围[mm²]扫描度θmax入射光束直径Ø[mm]高斯弥散斑直径[µm]最佳振镜位置m1/m2[mm]螺纹连结尺寸SL-30-63-355 63 59 30x30±18º6 10 10/10 M39x1SL-110-160-355 160 174 110x110±28º7 15 16/16 M85x1F-Theta 场镜λ=532nm （见上图）型号焦距值f工作距S最大扫描范围[mm²]扫描角度θmax入射光束直径Ø[mm]高斯弥散斑直径[µm]最佳振镜位置m1/m2[mm]螺纹连结尺寸SL-70-100-5 32 10111 70x70 ±28º12 10 16/16 M85x1SL-110-160-532 16180110x110±28º12 16 16/16 M85x1F-Theta 场镜λ=1064nm （见上图）型号焦距值f工作距S最大扫描范围[mm²]扫描角度θmax入射光束直径Ø[mm]高斯弥散斑直径[µm]最佳振镜位置m1/m2[mm]螺纹连结尺寸SL-40-63-1064-1263 59 40x40 ±25º12 10 16/16 M85x1 SL-70-100-1064-12100 111 70x70 ±28º12 16 16/16 M85x1 SL-110-160-1064-12160 176 110x110 ±28º12 26 16/16 M85x1 SL-150-210-1064-12210 230 150X150 ±28º12 34 16/16 M85x1 SL-175-254-1064-12254 280 175x175 ±28º16 31 16/16 M85x1 SL-200-290-1064-12290 300 200*200 ±28º16 34 16/16 M85x1 SL-220-330-1064-12330 346 220x220 ±28º16 40 16/16 M85x1 F-Theta 场镜λ=1064nm型号焦距值f工作距S最大扫描范围[mm²]扫描角度θmax入射光束直径Ø[mm]高斯弥散斑直径[µm]最佳振镜位置m1/m2[mm]螺纹连结尺寸SL-110-163-1064-20 163 185110X11±28º20 17 18/24 M85x1SL-145-210-1064-20 210 232145x145±28º20 24 18/24 M85x1SL-175-254-1064-20 254 257175x175±28º20 31 18/24 M85x1SL-300-420-1064-20 420 456300x30±28º20 55 18/24 M85x1SL-400-650-1064-20 650 697400x40±28º20 85 18/24 M85x1YAG扩束镜YAG 扩束镜，λ=532nm型号材料放大倍数直径(mm)长度(mm)入射光直径(mm)输出光斑(mm)连接螺纹EX-2X-532 Glass 2 22 51 10 14 M22x0.75 EX-2.5X-532 Glass 2.5 22 51 10 14 M22x0.75 EX-3X-532 Glass 3 25 68 10 18 M22x0.75 EX-4X-532 Glass 4 31 75 10 24 M22x0.75EX-5X-532 Glass 5 33 73 10 26 M22x0.75 EX-6X-532 Glass 6 38 75 10 28 M22x0.75 EX-8X-532 Glass 8 45 77 10 29 M22x0.75YAG 扩束镜，λ=1064nm型号材料放大倍数直径(mm)长度(mm)入射光直径(mm)输出光斑(mm)连接螺纹EX-2X-1064 Glass 2 22 51 10 14 M22x0.75 EX-2.5X-1064 Glass 2.5 22 51 10 14 M22x0.75 EX-3X-1064 Glass 3 25 68 10 18 M22x0.75 EX-4X-1064 Glass 4 31 75 10 24 M22x0.75 EX-5X-1064 Glass 5 33 73 10 26 M22x0.75 EX-6X-1064 Glass 6 38 75 10 28 M22x0.75 EX-8X-1064 Glass 8 45 77 10 29 M22x0.75YAG 扩束镜，λ=532nm型号材料放大倍数直径(mm)长度(mm)入射光直径(mm)输出光斑(mm)连接螺纹EX-10X-532Quartz10 14 51 10 18 M22x0.75QuartEX-15X-53215 14 51 10 18 M22x0.75zQuartEX-20X-53220 14 68 10 20 M22x0.75zYAG全反镜片YAG 打标机配件型号品名规格RM-D20-T5 全反￠20X5PM-D20-Tr1半反￠20X5 T=15﹪5PM-D20-Tr2半反￠20X5 20﹪PM-D20-Tr1半反￠20X5 12﹪2BM-D20-T3 合束镜片￠20X3 (反λ=632.8,透λ=1064)YAG 焊接机配件型号品名规格RM-D20-T5 全反￠20X5PM-D20-T6-Tr4半反￠20X6 T=40﹪45 RM-D45-T5 45°反射镜￠45*545 RM-D45-T3 45°反射镜￠45*3PW-D40 保护片￠40PW-D48 保护片￠48YAG半反镜片YAG 打标机配件型号品名规格PM-D20-Tr1半反￠20X5 T=15﹪5PM-D20-Tr2半反￠20X5 20﹪PM-D20-Tr1半反￠20X5 12﹪2YAG 焊接机配件型号品名规格PM-D20-T6-Tr4半反￠20X6 T=40﹪0当前位置>产品系列>YAG 激光配件>YAG棒YAG棒激光棒在所有激光设备中充当着一个非常重要的角色。
无论是在工业激光设备还是医疗激光设备或者是军事激光设备。
都起着非常重要的作用。
Nd:YAG 属于立方晶系, 是各向同性晶体。
由于Nd:YAG属四能级系统, 量子效率高, 受激辐射面积大, 所以它的阈值比红宝石和钕玻璃低得多。
又由于Nd:YAG晶体具有优良的热学性能, 因此非常适合制成连续和重频器件。
它是目前在室温下能够连续工作的唯一固体工作物质，在中小功率脉冲器件中, 目前应用Nd:YAG的量远远超过其他工作物质。
常用YAG棒参数：Nd离子浓度：0.5-1.2 at%结晶方向：<111> ± 5° or <100> ± 5°端面平面度：< λ/10(@632.8nm)端面平行度：≤ 10"端面与轴线垂直度：≤ 5 ′应用范围：1064nm脉冲、连续激光器光学质量：干涉条纹≤ 0. 25 λ /inch消光比Ф3-Ф6.35 ≥ 28dB Ф7-Ф10 ≥ 25dB尺寸公差：直径: ±0.05mm长度: ±0.5mm切面: 0.07+0.005/-0.00" at 45°增透膜剩余反射率：≤ 0.2% (@1064nm)反射膜反射率：>99.8%@1064nm and R<5%@808nm激光特性：长脉冲点效率:3.3%(灯泵,20j输入), 长脉冲斜效率4.2%尺寸：目前常用的激光棒尺寸其直径从1.5mm-18.0mm以0.5mm往上梯增。
长度尺寸从15mm，20mm,25mm,30mm,35mm,40mm,45mm,50mm,55mm,60mm,70mm至200mm.均可完成组合尺寸。
激光棒专业名词YAG晶体。
可分为：Nd：YAG晶体、Ce：Nd：YAG晶体、Yb：YAG晶体在激光打标机及其他工业激光设备上用的激光棒一般都是ND:YAG晶体。
常用尺寸：型号直径（mm）长度（mm）适用机器Rod-D3-L50 3 50 Rod-D3-L60 3 60 Rod-D3-L110 3 110Rod-D3-L120 3 120 打标机Rod-D4-L50 4 50Rod-D4-L60 4 60Rod-D4-L120 4 120 打标机Rod-D4-L130 4 130 打标机Rod-D5-L110 5 110Rod-D5-L120 5 120 打标机Rod-D5-L140 5 140Rod-D6-L110 6 110Rod-D6-L150 6 150Rod-D8-L147 8 147 焊接机Rod-D8-L180 8 180。