高功率IPG光纤激光器应用简介
ipg 激光器工作原理
ipg 激光器工作原理
IPG激光器工作原理基于光纤激光器的原理。
光纤激光器由一
个光纤光束和激光介质组成。
工作原理如下：
1. 激光介质：激光介质通常是由具有较高折射率的柴甲结构中的掺杂离子组成，如氦、氖、铝等。
激光介质被激励后会产生光子释放，通过受激辐射而形成光放大区域。
2. 光泵浦：光泵浦是通过光源将光能转换为激光器的能量输入方式。
可以使用电子束加热，光电效应、等离子体、过电流、光化学反应、光化学反应、等方式来进行光泵浦。
3. 光纤光束：激光束是由光纤导出的一束高亮度，高功率激光束。
光纤通过激光器的传输光束被导入激光介质，并且光通过激光介质的激光介质形成一束相干光，然后被传输等。
4. 工作原理：激光介质在光泵浦的作用下，发生受激辐射作用，光子发生向下辐射，并与其他光子相互作用。
光子与其他光子相互作用后，光子被引导到一个放大器中并通过速度恢复窗口传播。
5. 输出功率：最终，通过不断的受激辐射和放大，激光器可以输出高功率激光束。
输出功率通常由激光器的设计和激发源的能量来决定。
输出功率可以达到几千瓦或更高。
总之，IPG激光器是利用光纤激光器的工作原理，通过光泵浦
和激光介质的相互作用，产生高亮度、高功率的激光束。
高功率连续光纤激光器用途
高功率连续光纤激光器用途高功率连续光纤激光器是一种能够输出高功率连续激光束的光学设备。
它利用了光纤的优异特性，如高效率、高光束质量和长寿命等，成为各种应用领域中不可或缺的重要工具。
以下是高功率连续光纤激光器的一些主要用途。
1. 材料加工：高功率连续光纤激光器在材料加工方面具有广泛的应用。
例如，在金属切割和焊接领域，激光器的高功率和高能量密度使其能够轻松地处理各种金属材料，如钢、铝和铜等。
此外，激光器还可以用于刻蚀、打标和钻孔等细微的材料修饰任务。
2. 激光医疗：高功率连续光纤激光器在激光医疗领域中也有广泛的应用。
激光器的高功率和可调谐的波长使其成为眼科手术、皮肤修复和毛发去除等多种医疗程序的理想选择。
此外，激光器还可以用于癌症治疗、疤痕修复和血管疾病等其他医疗应用。
3. 科学研究：高功率连续光纤激光器也是科学研究中不可或缺的工具之一。
例如，在物理学和化学领域，激光器可以用来进行光谱分析、光散射和拉曼光谱等实验研究。
此外，激光器还可以用于光学显微镜、干涉测量和光学相干断层扫描等高分辨率成像技术。
4. 通信：高功率连续光纤激光器在通信领域中也有重要的应用。
激光器的高功率输出和大带宽使其成为高速光纤通信系统的关键部件。
激光器可以用于光纤放大器、光纤光栅和光纤耦合器等设备，用于增强、调制和传输光信号。
5. 军事应用：高功率连续光纤激光器在军事应用领域中有着广泛的需求。
例如，激光器可以用于目标照明、精确定位和激光导引等任务。
此外，激光器还可以用于激光雷达、光电子战和远程探测等系统。
6. 光通信：高功率连续光纤激光器在光通信领域也有着重要的作用。
激光器的高功率输出和高光束质量使其成为光纤通信系统中的关键光源。
激光器可以用于长距离、高速的光纤通信系统，提供稳定、高效的光信号传输。
7. 光学测量：高功率连续光纤激光器在光学测量方面也有广泛的应用。
例如，在激光雷达和光学测距仪中，激光器的高功率和短脉冲宽度使其成为精确测量目标距离和速度的理想选择。
20160727IPG光纤激光器内部培训资料
20160727IPG光纤激光器内部培训资料激光技术是现代科学和工程领域中重要的应用技术之一，它在材料处理、医疗、通信等领域发挥着重要作用。
IPG光纤激光器是当前应用广泛的一种激光器类型。
为了提高员工对于IPG光纤激光器的认识和操作能力，特编写此内部培训资料，深入介绍IPG光纤激光器的原理、构造、应用等方面的知识。
1. IPG光纤激光器概述IPG光纤激光器是一种基于光纤技术的激光器设备，具有高效、稳定、可靠等优点。
它由光纤增益介质、泵浦光源、光纤耦合器等组成，可以用于切割、焊接、打标等多种应用场合。
2. IPG光纤激光器的工作原理IPG光纤激光器是利用光纤内的光放大效应来实现激光的产生。
通过将光纤增益介质中的激光能量通过泵浦光源输入光纤中，利用等离子体共振效应实现光的放大，最终形成高质量、高功率的激光束。
3. IPG光纤激光器的主要特点IPG光纤激光器具有许多独特的特点，如高光束质量、高能量转换效率、稳定的输出功率等。
此外，它还具有自我保护功能、可调谐波长等特点，非常适合各种工业和科研应用。
4. IPG光纤激光器的应用领域IPG光纤激光器被广泛应用于材料加工、医疗、通信等领域。
以材料加工为例，IPG光纤激光器在金属切割、焊接、打标等方面有着重要的应用且取得了良好的效果。
5. IPG光纤激光器的操作与维护在使用IPG光纤激光器时，需要注意操作规范，包括正确接入电源、使用适当的冷却系统、合理设置激光参数等。
另外，定期进行设备维护和保养，如清洁光纤、检查泵浦光源等。
6. IPG光纤激光器的未来发展趋势随着科学技术的不断进步，IPG光纤激光器在未来将会有更广泛的应用。
未来发展趋势包括技术的不断创新改进、设备性能的进一步提升以及应用领域的扩展等。
通过本内部培训资料，我们对IPG光纤激光器的原理、构造、应用等方面的知识有了更深入的了解。
希望员工能够通过学习，提高对IPG光纤激光器的认知和操作技能，为公司在激光技术领域的发展做出更大的贡献。
大功率光纤激光器用途
大功率光纤激光器用途大功率光纤激光器是指功率在几千瓦到几百瓦以上的激光器，它具有较高的输出功率和较高的能量密度，因此具有广泛的应用。
以下将详细介绍大功率光纤激光器的主要用途。
首先，大功率光纤激光器在材料加工领域有着重要的应用。
它可以用于金属加工、焊接、切割和打孔等工艺。
由于光纤激光器具有较小的光斑直径和较高的能量密度，因此可以实现高精度和高速度的加工。
对于金属材料，光纤激光器可以快速加热并融化，实现高质量的焊接和切割效果。
此外，光纤激光器还可以用于工业表面处理，如去漆、除锈等。
大功率光纤激光器在这些加工过程中可以提高效率和质量，并减少能源消耗。
其次，大功率光纤激光器在激光打标领域也有广泛的应用。
激光打标是利用激光技术对物品进行标记和刻印。
相比传统的刻划方式，激光打标具有无接触、非接触、高精度等特点。
大功率光纤激光器可以实现对各种材料的打标，包括金属、塑料、陶瓷、玻璃等。
激光打标在电子、电器、医疗器械、汽车零部件等领域有着广泛的应用，可以实现标志、图案、文字等不同类型的刻印。
此外，大功率光纤激光器在医疗领域也有重要的应用。
激光在医疗中具有多种作用，如手术切割、封闭血管、组织烧灼和癌症治疗等。
大功率光纤激光器可以实现高品质和高效率的医学操作。
例如，它可以用于手术中的精确切割和烧灼，减少手术损伤和出血。
此外，光纤激光器还可以通过光热效应杀死癌细胞，用于肿瘤治疗。
大功率光纤激光器在医疗中的应用可以提高手术效果，减少创伤和恢复时间。
另外，大功率光纤激光器在通信和传输领域也有重要的应用。
随着信息技术的发展，光纤通信已成为主流的通信方式。
大功率光纤激光器可以实现高功率和高速度的光信号传输，提高传输距离和容量。
光纤激光器还可以用于光纤放大和光纤激光器系统的构建，提供高质量的光信号。
大功率光纤激光器在通信领域的应用可以提高网络传输速度和质量，满足日益增长的数据需求。
此外，大功率光纤激光器还可以用于科研和实验室应用。
IPG光子公司推出了一全新系列专用于激光熔覆、钎焊及热处理光纤激光器
靠 性 ，极 窄 的光 谱 宽度 提 高 了泵 浦 效 率 。该 产 品
所 用 的Ｌ Ｄ芯 片封 装采 用 了公 司 的多 项创 新 封 装技
术 ，保 证 了芯 片封 装 本 身 的高 性 能 和 高 可 靠 性 ； 为保 证高 的光纤 耦 合 效率 ，经 过 摸索 和 大 量 的 实 验 ，开 发 出 了Ｌ ｗ ｓ ｌ工 艺 ； 通 过 对 Ｌ ｗ ｓ ｌ， ｏ ｅ ｍｉ ｏ ｅ ｍｉ 窄光 谱 的高 功 率激 光 束 进行 整 形 后 ，通 过 高 效 率 耦合 工 艺实 现 光纤 束 输 出 。这 些 措 施使 得 各 项 光 学 性 能 指标 能 够 很好 地 满 足 国 内外 客 户 的 需 要 ，
活 性 和可 靠 性 。并 且该 激光 器 比传 统 的半 导 体激 光 器在 价格 上具 有更 大 的竞争 优势 。 ” 这一 系列新 型激光 器特别适 合应用 于汽 车 、
航 空 、石油 和 重 工业 领 域 的激 光 熔 覆 、钎 焊 及 热
同时具 有 高功 率 、高 稳 定性 、输 出光 斑均 匀 、光
光 伏 应用 市 场 ，这 在 一定 程 度 上 拉 动 中 国的 光
伏 产业 。 施 正 荣透 露 ， 中 国对 太 阳能 建筑 给予 专 项 补
。 ¨ 瓣
助， 直 刺 国 伏 发 尚 正 极 Ｉ Ｇ光 子 公 司 推 出了 一全 新 系列 将 接 激中 光 业 展， 德 积 参 Ｐ 与 销， 拓 国 场 内 开 中 市 。 专用于激光熔覆 、 钎 焊 及 热处 理 光纤 激 光 器
构 紧 凑 且 ３ 全 面 保 修 。与 用 于 传 统 的半 导 体 激 年 光 器 的传 输 光纤 相 比 ．该 光 纤 工 艺具 有 更 大 的灵
光纤激光器及其应用
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表1 几类激光器性能的比较
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光纤激光器可用于材料加工和制造
不同材料加工所需光纤激光器功率如下: 金属切割:500w~2kw； 金属焊接和硬焊:500w~20kw； 金属淬火和涂敷:2~20kw； 玻璃和硅切割:500w~2kw； 聚合物和复合材料切割为200w~1kw； 快速印刷和打印:20w~1kw； 软焊和烧结为50~500w； 消除放射性沾染为300w~1kw。
申请了十几项专利技术。
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国内研究概况
（2）南开大学在研制出短脉冲光纤激光器的同 时，大胆创新，率先研制出了双包层光纤光栅，为 双包层光纤激光器的全光纤化研究，迈出了重要的 一步。
（3）武汉烽火通信成功推出了完全达到商用水 平的双包层掺镱光纤产品。据悉，通过上海光机所 试用，其斜率效率达到66％以上，在选用合适的光 纤长度和泵浦功率的条件下，可实现100W以上的 激光功率输出，达到国际先进水平。
CO2和YAG激光器： 体积大；高功耗；短 寿命；高维护费用； 使用不方便。
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掺镱光纤激光器：体积小；低功耗；长寿命 ；
低成本，免维护；光束质量好，工作面处功率 密度高；光纤传输到工作面，使用方便。
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深圳大族激光YLP-10光纤激光打标机
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YLP-10光纤激光打标机技术参数
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随着光通信的迅猛发展，光纤制造工艺与半 导体激光器生产技术日趋成熟，为光纤激光器 和放大器的发展奠定基础。英国的南安普敦大 学和通讯研究实验室、德国汉堡技术大学、美 国的Polaroid Corporation,Bell实验室，日 本的ＮＴＴ、Ｈｏｙａ均在光纤激光器研究中 取得许多重要成果。
IPG_用户使用指南_YLR-400~500-WC_R01
IPG光纤激光器技术手册
IPG光纤激光器技术手册介绍本手册旨在提供有关IPG光纤激光器的基本技术信息和使用指南。
IPG光纤激光器是一种创新的激光技术，具有高效、稳定和可靠的特点，适用于多种不同领域的应用。
技术参数- 功率范围：IPG光纤激光器提供从几瓦到几千瓦的功率范围，用户可以根据具体需求选择合适的功率。
- 波长范围：IPG光纤激光器支持不同波长范围，主要有红外、可见光和紫外光等。
- 脉冲频率：IPG光纤激光器具有可调节的脉冲频率，适用于对精度和速度要求高的应用。
- 光纤长度：IPG光纤激光器提供不同长度的光纤，使得用户可以根据设备布局和需求进行灵活安装。
主要应用领域- 切割和焊接：IPG光纤激光器能够实现高精度的金属材料切割和焊接，适用于制造业和汽车工业等领域。
- 打孔和雕刻：IPG光纤激光器提供高能量和高功率输出，可以用于打孔和雕刻各种材料，包括金属、塑料和陶瓷等。
- 印刷和标记：IPG光纤激光器适用于高速印刷和标记任务，可以实现高清晰度和高精度的图形和文字标记。
- 医疗美容：IPG光纤激光器在医疗美容领域有广泛应用，例如皮肤去除和切割等。
- 科研领域：IPG光纤激光器提供稳定的激光输出和可调节的参数，适合用于科学研究和实验室应用。
使用指南- 安全操作：在使用IPG光纤激光器时，务必遵循相关安全操作规程，包括佩戴适当的防护设备和避免直接观察激光束等。
- 调节参数：根据具体应用需求，用户可以通过调节IPG光纤激光器的参数，如功率、脉冲频率和光纤长度，来获得最佳的激光输出效果。
- 维护和保养：定期检查和清洁IPG光纤激光器，确保其正常运行和长期稳定性。
请注意：本手册提供的信息仅供参考，具体操作和使用时请参考IPG光纤激光器的产品手册和技术规格。
选用现今最尖端的德国IPG光纤激光器
可加工的材料不锈钢、碳钢、合金钢、硅钢、弹簧钢、铝、铝合金、镀锌板、镀铝锌版、酸洗板、钛等金属板材及管材切割。
适用行业普遍应用于钣金加工、广告标牌字制作、高低压电器柜制作、机械零件、厨具、汽车、机械、金属工艺品、锯片、电器零件、眼睛行业、弹簧片、电路板、电水壶、医疗微电子、五金、刀量具等行业。
设备要紧优势一、选用现今最尖端的德国IPG光纤激光器，光电转换效率极高，性能稳固，关键部件利用寿命可达10万小时。
二、激光产生进程不需发动气体，空气辅助切割，光纤传输，无需调整光路。
3、激光由光纤传输，无需反射镜片，可节约大量保护本钱。
4、与其他介质激光设备相较，光纤机聚焦光斑更小，工作效率更高，加工质量更好。
五、结合公司自主设计龙门式数控机床系统，采纳高强度整体焊接机身，通太高温退火，保障了高速切割的平稳性。
六、具有专门好的刚性、稳固性，以周密滚珠丝杠，直线导轨传动运行。
7、精度高、速度快要紧针对4mm以下金属板材的快速周紧密割。
技术参数（更多产品详情欢迎来电咨询，咱们将竭诚为您效劳！）激光切割机原理激光切割机是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速融化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开。
激光切割属于热切割方式之一。
激光切割工艺的优势1．精度高，速度快，切缝窄，热阻碍区最小，切割面滑腻无毛刺。
2．激光切割头可不能与材料表面相接触，不划伤工件。
3．切缝最窄，热阻碍区最小，工件局部变形极小，无机械变形。
4．加工柔性好，能够加工任用意形，亦能够切割管材及其他异型材。
5．能够对钢板、不锈钢、铝合金板、硬质合金等任何硬度的材质进行无变形切割。
激光切割与常见切割工艺应用对照图标公司介绍图标武汉高能激光设备制造是专业激光成套设备研发、生产和销售为一体的高新技术企业。
公司于1999年成立，从事制造激光行业13年，精准的定位和壮大的技术实力让武汉高能在激光领域迅速崛起，成为世界知名的激光加工设备生产厂商。
IPG大功率光纤激光器 内部普及版(独家)
光纤激光器外观
光纤
QBH
光纤激光的传输原理
光纤是一种高度透明的玻璃丝，由纯石英经复杂的工艺拉制而成。 光纤中心部分(芯Core)＋同心圆状包裹层(包层Clad)＋涂覆层
包层 芯
树脂被覆层
特点：ncore>nclad 光在芯和包层之间的界面上反复进行全反射，并在光纤中传递下去。
光纤结构图
套层 外包层 纤芯 一次涂覆层
激光模块的组合
+
+
+
+
= xxx kW
Modular Multi-KW Fiber Laser Very High Beam Quality
激光模块的监控
功率显示
模块温度显示 模块选择显示
激光模块电源
激光模块电源
电源状态监控
电源状态显示
典型制冷机组
连接方式
IPG标配的两种制冷机
IPG WW chiller
YLR-xx- yy-WW series
YLR-xx- yy-QCW series
S2(4,6)-xx series, remote BS
C2-xx series, remote FFC
WA-xx series, remote WA chiller
WW-xx series, remote WW chiller
Multimode Fiber Laser with internal 2-ways Beam Switch on top
内置两路光闸
P ≥ 3000 W
YLR-2000-S2T-QCW Fiber Laser
Peak Peak Power Power (@ (@ workpiece) workpiece) Wave Wave Length: Length: Internal Internal 2-ways 2-ways BS BS installed installed Feeding Feeding Fiber Fiber Diameter Diameter 50 50 µm µm Process Process Fiber Fiber Diameter Diameter 100 100 µm µm Process Process Fiber Fiber Length Length BPP BPP Footprint Footprint Hight Hight Power Power Consumption Consumption Wall Wall Plug Plug Efficiency Efficiency up up to to 50m 50m 3 3 mm mm x x mrad mrad 856 856 x x 806 806 mm mm 1186 1186 mm mm max. max. 7 7 kW kW ~ ~ 30 30 % % 1070 1070 nm nm 4.0 4.0 kW kW
光纤激光器的原理及应用
光纤激光器的原理及应用首先，光纤激光器的原理基于激光的受激辐射过程。
当一个外部能量作用于光纤材料中的激活原子或分子时，它们会从基态跃迁到激发态。
这个过程会导致原子或分子受激辐射，向周围的原子或分子传播能量。
当受激辐射传播到光纤的一端时，它会刺激沿着光纤传播的原子或分子跃迁至更高的能级。
这个过程形成了一个激发态传播的波导，也就是光纤中的激光模式。
接下来，激发态的原子或分子在更高的能级上受到自发辐射，跃迁回基态。
这个过程中放出的光受到反射和聚焦的作用，通过与周围的原子或分子相互作用进一步放大。
这个过程被称为激光放大，它能够在光纤中产生高强度、高单色性的激光。
最后，放大的激光通过光纤的输出端口进行输出。
光纤的特殊结构使得激光的输出能够保持高度的聚焦和方向性。
这使得光纤激光器可以应用于许多领域，包括通信、材料加工和医学等。
在通信领域，光纤激光器被广泛应用于光纤通信系统中。
它可以作为一种高度单色、高稳定性的光源，通过光纤传输信号。
光纤的低损耗和高带宽特性使得光纤通信系统可以实现长距离和高速传输。
在材料加工领域，光纤激光器可以用于切割、焊接和打孔等工艺。
其高能量密度和可控性使得它在材料加工中更加灵活和高效。
光纤激光器能够实现高精度和高质量的加工效果，广泛应用于汽车、航空航天和电子制造等行业。
在医学领域，光纤激光器可以用于激光手术和诊断等应用。
其高单色性和可调谐性使得它成为一种理想的医疗光源。
激光手术可以实现更精确的切割和凝固效果，减少对周围组织的损伤。
而激光诊断则可以通过激光与物质相互作用的特性来检测和诊断生物组织的病变。
总之，光纤激光器利用光纤的特殊结构和材料特性实现激光的放大和产生。
它具有很多优点，如高单色性、高稳定性和高能量密度等，在通信、材料加工和医学等领域有着广泛的应用。
ipg光纤激光器参数要求
ipg光纤激光器参数要求IPG光纤激光器参数要求光纤激光器是一种特殊类型的激光器，它采用光纤作为激光介质，具有高效率、高质量光束和稳定性好等优点。
而IPG光纤激光器是一种由IPG光纤激光器公司生产的光纤激光器，它在各个参数方面都有一定的要求和标准。
1. 输出功率(Output Power)：IPG光纤激光器的输出功率是指激光器产生的激光功率大小。
根据不同的应用需求，输出功率有不同的要求，一般在几瓦到几千瓦之间。
高输出功率可以提供更强的激光能量，适用于需要大功率激光的应用领域。
2. 波长(Wavelength)：波长是指激光器所产生激光的波长大小。
IPG光纤激光器通常采用准连续波长，如1064纳米，适用于许多材料的加工和切割。
3. 光束质量(Beam Quality)：光束质量是指光束的空间分布和光束直径的大小。
IPG光纤激光器的光束质量通常采用M²参数来描述，M²值越接近1代表光束质量越好。
光束质量好的激光器可以提供更小的光斑和更高的能量密度，适用于精细加工和高精度测量。
4. 脉冲重复频率(Repetition Rate)：脉冲重复频率是指激光器产生脉冲的频率大小。
IPG光纤激光器的脉冲重复频率可以根据不同的应用需求进行调节，一般在几千赫兹到几兆赫兹之间。
高脉冲重复频率可以提高加工效率，适用于需要高速加工的应用领域。
5. 光纤长度(Fiber Length)：光纤长度是指激光器中使用的光纤的长度。
IPG光纤激光器通常采用长光纤结构，可以减少光束的损耗和衰减，提高激光器的稳定性和可靠性。
6. 温度稳定性(Temperature Stability)：温度稳定性是指激光器在不同温度下输出功率的稳定性。
IPG光纤激光器具有较好的温度稳定性，可以在一定温度范围内保持输出功率的稳定性。
7. 效率(Efficiency)：效率是指激光器将输入能量转化为输出激光能量的比例。
IPG光纤激光器具有较高的效率，可以提供更高的输出功率和更低的功耗。
光纤激光点焊、缝焊、钻孔
IPG新型光纤激光器应用于快速点焊、缝焊、钻孔光纤激光器行业的世界领导者IPG公司设计的一款新系列激光器－－准连续QCW高脉冲能量光纤激光器又一次推动了工业的发展，改变着行业的状态。
目前，该系列激光器峰值功率可达6000W,CW模式下，平均功率高达600w,可进行快速切割，点焊，缝焊，钻孔等加工操作，使这款激光器成为众多应用的首选利器。
这一新型长脉宽QCW激光器，例如：YLR-150/1500-QCW-AC，对激光器构造的需求更为简单，且对泵浦二极管的需要也更少，IPG光纤激光器成熟的方便即插即用设计和运输系统也使用在其上，从而为客户提供了一个更加经济可行的解决方案。
这一新近推广的激光器运用了久经考验而效果良好的IPG光纤激光器设计原理，并与新型泵浦二极管相连而成，这是除光纤激光器外，之前未曾实现的。
型号最大峰值功率最大脉冲持续时间最大占空比YLR-150/750-QCW-AC750Watts20ms20%YLR-150/1500-QCW-AC1500Watts10ms10%YLS-400/4000-QCW-AC4000Watts10ms10%YLS-600/6000-QCW-AC6000Watts10ms10%风冷，结构紧凑的QCW激光器脉冲宽度为0.2-20ms,单脉冲能量可从7.5焦到50焦,与传统的YAG激光器相比，在加工效果相近的情况下，具有更高的电光转换效率，LP YAG激光器仅约为3.5%，而QCW激光器高达30%，仅这一点而言，就已经是一步大跨越了。
同时光纤激光器本身具有的体积小，免维护，高可靠性，并且在其正常的寿命期间内无需更换任何器件等独特优势，相信此款产品的市场前景将是一片光明。
图1所示为由一系列相互搭接焊点构成的高能量、低占空比焊接焊缝的上表面，焊点熔池在下一个脉冲到来前凝固，这个效果是在氩气保护氛围下在不锈钢上实现的。
图2所示为具有优越焊接质量的“板上焊缝”（“扫描焊缝”）的横截面金相图，在实验中即使没有保护气体保护熔池，焊缝也没有气孔缺陷。
IPG高功率光纤激光器培训手册20141228_图文
IPG高功率光纤激光器培训手册PHOTONICSPHOTONIC目录1激光安全（11.1激光等级定义（11.2IPG光纤激光器等级（21.3激光伤害机理（21・4防护眼镜（31.5电气伤害（31.6机械伤害（41.7气体粉尘伤害（41.8安全建议（42设备描述（52.1功能原理（52.2激光原理（62.3激光器构造（72.3.1常见激光器外观（72.3.2激光器前门内部（82.3.3激光器后门内部（92.3.4激光器侧门内部（102.3.5控制部件（112.4安全电路（11 2.4.1安全互锁继电器K6（12242急停安全继电器K7（132.5接口定义（142.5.1XP 1 硬线接口（142.5.2XP2 安全接口（172.5.3XP3水冷机控制接口（192.5.4XP4模拟量控制接口（202.5.5XP 9/10/11/12 -光闸通道安全接口（20 2.5.6现场总线接口（213激光软件（303.1与激光器建立连接（303.2激光器IP地址复位（313.3软件指示灯概述（323.4 启动L ASERN ET 软件（333.5L ASER N ET 软件界面（343.6L ASER N ET 属性页面（353.6.1状态页面（35362警报页面（373.6.3预警页面（41364控制页面（43 3.6.3预警页面（413.7.4程序命令详解（613.6.5事件页面（453.6.6日志文件页面（463.6.7光闸页面（493.6.8电源页面模拟量（513.6.9 电源页面 CAN-Bus （523.6.10水冷机页面Riedel （533.6.11水冷机页面IPG （543.6.13选项页面-QCW 准连续（56 3.6.14现场总线页面Fieldbus (57 3.6.15模块页面（583.7程序（59 3.7.1LaserNet 程序编辑器（593.7.2激光程序命令列表（603.7.3激光程序结构（603.7.5例程讲解（624安装（644.1安装准备（644.2安装位置（644.3安装（644.3.1拆箱（644.3.2卸货（654.4电气连接（674.5水路连接，流量（67 5拆卸（695.1关闭激光器（69 5.2排水（695.3拆除电线（695.4拆卸光学器件（69 5.5安全包装（696光纤操作（706.1—般光纤操作（71 6.2光纤包装（716.3动态补偿器（72 6.4放置光纤（736.5清洁光纤头（746.6拆除光纤（766.7安装光纤（777操作（797.1开机流程（797.2关机流程（797.3开/关主电源（797.3.1开始按钮（807.3.2使用XP2接口外部启动（807.3.3激光软件LaserNet （807.3.4硬线接口（807.3.5现场总线接口（807.4本地模式（807.5使用激光程序的本地模式（817.6硬线接口远程模式（81761硬线命令响应时间表。
高功率IPG光纤激光器应用简介
高功率IPG光纤激光器应用简介一、IPG光纤激光器简介1.光纤激光器简介光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来：在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度，造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”，当适当加入正反馈回路（构成谐振腔）便可形成激光振荡输出。
2.光纤激光器的优势首先是使用成本低，光纤激光器替代了不稳定或高维修成本的传统激光器。
其次，光纤激光的柔性导光系统，非常容易与机器人或多维工作台集成。
第三，光纤激光器体积小，重量轻，工作位置可移动。
第四，光纤激光器可以达到前所未有的大功率（至五万瓦级）。
第五，在工业应用上比传统激光器表现更优越。
它有适用于金属加工的最佳波长和最佳的光束质量，而且光纤激光器在每米焊接和切割上的费用最低。
第六，一器多机，即一个激光器通过光纤分光成多路多台工作。
第七，免维护，使用寿命长。
最后，由于其极高的稳定性，大大降低了运行中对激光质量监控的要求。
简单来说就是高功率下的极好光束质量，高光束质量下的极好电光效率，高功率高光束质量下的极小体积、可移动性和柔性。
3.IPG简介全球最大的光纤激光制造商IPG Photonics由Valentin Gapontsev博士于1991年创建，总部设在美国东部麻省。
IPG在德国、美国、俄罗斯和意大利设有生产、研发基地，并在全球设有销售和服务网点，覆盖美国、英国、欧洲、印度、日本、韩国、新加坡和中国，并于2006年在美国纳斯达克上市。
十八年来，IPG致力于纵向合成，所有的核心配件均为IPG研发、生产和拥有，同时也是唯一一个能为客户提供高性价比的光纤和半导体激光器的厂家。
高功率是IPG的优势。
全世界已有上千台IPG的高功率（>1KW）光纤激光器在汽车制造、船舶制造、海上平台和石油管道、航空航天和技术加工等工业领域中得以应用。
在日本，我们向丰田、三菱、住友在内的客户售出了数百台IPG的大功率光纤激光器。
高功率光纤激光器
2019/9/22
5
高功率光纤激光器的主要特性
在光纤材料中掺杂铒(Er)，铥(Tm)，镨(Pr)， 镱(Yb)等不同的稀土元素便会使光纤激光器有 多种不同的输出波长；
由于双包层泵浦技术
(Double Cladding Pumped Technology) 的发 明与特殊工艺的融合便诞生了高功率的光纤激 光器；
外包层
内包层
纤芯
输出光束
2019/9/22
宽面二极管
21
包层光线横截面与包层泵浦技术示意图
Section of cladding fiber and cladding pumping technology
内包层
Inner clad
纤芯
Core
外包层
Outer clad
偏心圆内包层
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2019/9/22
掺镱双包层泵浦光纤 低折射率的外包层光纤 输出端
2019/9/22
10
高功率光纤激光器的工作原理-4
特殊耦合器
2019/9/22
多模Diode Pnmp
5m纤芯
Tapered Fiber Bundle
11
高功率光纤激光器的工作原理-5
7 MM Fiber 0.16 NA
Single mode output
多模泵浦光 Multi-mode pump light
特殊设计的树杈形包层光纤
Cladding fiber in “the fork of a tree”shape
单模输出 Laser output Single-mode
在单模纤芯内被镱原子吸收的多模泵浦光
Multi-mode pump light is absorbed by ytterbium atoms in the single-mode core
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高功率IPG光纤激光器应用简介
一、IPG光纤激光器简介
1.光纤激光器简介
光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来:在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度，造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”，当适当加入正反馈回路(构成谐振腔)便可形成激光振荡输出。
2.光纤激光器的优势
首先是使用成本低，光纤激光器替代了不稳定或高维修成本的传统激光器。
其次，光纤激光的柔性导光系统，非常容易与机器人或多维工作台集成。
第三，光纤激光器体积小，重量轻，工作位置可移动。
第四，光纤激光器可以达到前所未有的大功率(至五万瓦级)。
第五，在工业应用上比传统激光器表现更优越。
它有适用于金属加工的最佳波长和最佳的光束质量，而且光纤激光器在每米焊接和切割上的费用最低。
第六，一器多机，即一个激光器通过光纤分光成多路多台工作。
第七，免维护，使用寿命长。
最后，由于其极高的稳定性，大大降低了运行中对激光质量监控的要求。
简单来说就是高功率下的极好光束质量，高光束质量下的极好电光效率，高功率高光束质量下的极小体积、可移动性和柔性。
3.IPG简介
全球最大的光纤激光制造商IPG Photonics由Valentin Gapontsev博士于1991年创建，总部设在美国东部麻省。
IPG在德国、美国、俄罗斯和意大利设有生产、研发基地，并在全球设有销售和服务网点，覆盖美国、英国、欧洲、印度、日本、韩国、新加坡和中国，并于2006年在美国纳斯达克上市。
十八年来，IPG致力于纵向合成，所有的核心配件均为IPG研发、生产和拥有，同时也是唯一一个能为客户提供高性价比的光纤和半导体激光器的厂家。
高功率是IPG的优势。
全世界已有上千台IPG的高功率(>1KW)光纤激光器在汽车制造、船舶制造、海上平台和石油管道、航空航天和技术加工等工业领域中得以应用。
在日本，我们向丰田、三菱、住友在内的客户售出了数百台IPG的大功率光纤激光器。
这些激光器的成功应用，说明了IPG光纤激光已成熟，且成为制造业的技术工具之一。
依近期国内各厂家、院校、集成商对IPG光纤激光器大量的订单来看，光纤激光在中国市场广泛应用的局面会很快到来，尤其是在金属加工(切割、焊接、熔覆、快速成型等)方面。
二、高功率光纤激光应用领域
1.激光焊接领域的应用
光纤激光器的光束质量好，连续功率大，适用于深熔焊和浅表热导焊。
连续激光通过调制可提供激光脉冲，从而获得高峰值功率和低平均功率，适用于需要低热输入要求的焊接。
由于高功率激光的调制频率高达1万赫兹，因而能够提高脉冲焊接的产能。
光纤输送方式使激光能够灵活地集成在传统焊钳、振镜头、机器人和远程焊接系统内。
无论采用何种光束输送方式，光纤激光器都具有无可比拟的性能。
典型的点焊应用包括依靠振镜头传送光束，从而完成剃须刀片和硬盘挠曲的焊接，从而充分地利用光纤激光器的脉冲功能。
光纤激光器的光斑小，焦距长，因而远距离激光焊接的能力大大提高。
1-2米的工作间距与传统机器人相比使工作区域提高了数倍，配备光纤激光器的远程焊接工位包括车门焊接、多点焊接和整个车身框架的搭接焊接。
光纤激光器焊接的其它例子包括传动部件全熔焊、船用厚钢板深熔焊、电池组密封焊接、高压密封等等。
图1展示了光纤激光焊接的效果。
图1.激光焊接的应用
2.激光切割领域的应用
波长1070 nm的掺镱光纤激光器是激光切割的理想光源，光纤激光器在切割领域的部分优点包括工作波长、数千瓦功率、良好的波束质量、有效功率范围大、功率稳定、光斑小。
光纤激光器的动态工作功率范围非常大，即使激光功率发生变化，光束焦点及其位置依然保持固定，从而使每次的处理结果始终保持一致。
通过改变光学装置的配置可大范围的改变光斑尺寸，从而允许终端用户根据切割材料和壁厚选择相应的功率密度。
光纤激光器光束质量高、光斑小、脉冲能量高，非常适合薄材料的精细切割。
脉冲切割方式产生的熔渣和热影响区(HAZ)极小，是许多微加工领域必不可少的切割方式。
光斑小，功率密度就高，相应的切割速度就快，切缝质量好。
光纤激光器脉冲调制切割的例子包括心血管支架切割、太阳能电池板硅片切割、模具切割等。
高功率多模激光通常用于薄板材和厚板材的连续切割。
由于景深大、光斑小，因而厚金属切割时形成的切口小，切壁直。
高功率多模激光的常见应用领域包括汽车车身零件的3-D切割，如液压成形管件、耐高温钢等，航空领域铝、钛合金材料的铆钉孔切割，造船和钢铁行业的厚钢板切割。
图2展示了光纤激光切割的过程。
图2.激光切割的应用
3.激光表面处理应用
激光是使各种工具和表面硬化的优质热源。
这种热源能够使材料的金相结构发生变化，使表面硬化，从而提高材料的耐磨性。
表面硬化处理所选择的激光类型主要取决于零件本身，绝大多数硬化应用需要使用连续光束，例如绝大多数工业工具上使用的轨道的硬化。
部分精密/微小零件的硬化需要使用脉冲激光。
通常任何激光都可用于硬化处理，主要看它们能否达到所要求的硬化深度和硬度。
图3展示了激光表面处理的应用。
图3.激光表面处理的应用
三、国内高功率光纤激光应用实例
北京工业大学激光工程研究院和宝钢股份宝钢分公司采用IPG YLR一6000光纤激光器对宝钢生产的汽车用700Mpa1.5mm厚高强钢板进行了焊接试验，并对焊接样品的焊接区和母材进行显微组织分析。
结果表明焊接区域经过激光快热快冷后形成均匀细小的等轴晶，平均晶粒尺寸较母材细小。
对焊接后样品进行力学性能测试，试样的断裂位置为母材，表明焊接对母材的力学性能的影响不大，可以使用光纤激光实现车用高强钢的高质量焊接。
目前华工法利莱推出技术领先的三维光纤激光切割机，通过龙门固定倒挂机器人或立式固定机器人底座、光纤激光器柔性传输高品质的激光到切割头、独立开发的PLC集成控制机器人、激光器等部件对汽车三维零件进行异形加工。
该设备主要生产零件厚度在0.5-2mm，具有方便三维零件的加工、投资成本低、使用成本维护低、操作简单等特点。
法利莱三维激光切割机打破了国外对这块市场的垄断，取得了重大的技术突破，填补了国内空白，它代替了传统的加工方式，降低了模具投资，大大缩短了汽车制造商和零部件配套商的开发周期，提高加工效率和切割工件的精度，降低了生产成本。
图4为法利莱的三维激光切割机。
图4 .法利莱三维激光切割机。