激光毛化激光器的选择讲解
激光器的基本参数和基础知识
激光器的基本参数和基础知识激光器是一种产生和放大一束高度聚焦的光束的装置，它利用特殊的光学放大器将输入的光线转化为一束具有高度相干性和高度单色性的激光光束。
以下是激光器的一些基本参数和基础知识：1. 激光器的波长（Wavelength）：激光器产生的激光光束的波长是决定其光学特性的重要参数。
不同波长的激光器在光的传播、吸收和散射方面有着不同的特性。
2. 输出功率（Output Power）：激光器的输出功率是指激光器在单位时间内向外辐射的光能量。
输出功率的大小可以影响到激光器在实际应用中的效果和使用范围。
3. 光束质量（Beam Quality）：光束质量是激光器输出光束的空间属性的度量，它决定了光束的聚焦能力和光学深度。
光束质量越高，光束越接近理想光束，具有更好的聚焦和穿透能力。
4. 脉冲宽度（Pulse Width）：对于脉冲激光器而言，脉冲宽度是指激光脉冲的持续时间。
脉冲宽度的长短对于一些应用领域，如精密切割、医疗器械等，有着重要的影响。
5. 光学阻尼器（Optical Attenuator）：光学阻尼器是用于调节和控制激光光束强度的光学装置，通过调整光损耗或反射来控制光强。
6. 光束扩散角（Divergence Angle）：光束扩散角是指光束的发散性，即光束离开激光器时的束腰大小和形状。
光束扩散角可以描述激光器在空间中的传播特性。
7. 频率稳定性（Frequency Stability）：激光器的频率稳定性是指激光器的输出频率在一定时间范围内的稳定性。
频率稳定性越高，激光器的输出频率在长时间应用中的波动越小。
8. 工作温度范围（Operating Temperature Range）：激光器的工作温度范围是指激光器可以正常工作的温度范围。
对于一些特殊环境下的应用，工作温度范围的宽窄对激光器的使用有着重要的影响。
1.激光的产生原理：激光器内部通过激发材料（例如气体、固体或半导体）来产生激光。
大族激光毛化技术资料
附件一：多头 CO2激光毛化设备生产能力及技术参数第一节、多头CO2激光毛化技术的意义、原理、特点和设备基本组成1、CO2激光毛化的作用具有特殊表面形貌的冷轧薄钢板在制造业中有着广泛的应用，特别是在汽车和家电产业中。
毛化冷轧薄钢板是由表面经毛化处理的轧辊轧制而成的,其毛化的表面形貌特征对钢板的深冲、涂装等工艺性能影响极大。
为了改善冷轧薄钢板的板型、深冲性、延伸率和涂镀性能，在冷轧薄板生产工艺中，要求对冷轧工作辊的辊面进行毛化处理，然后轧制出满足用户特殊工艺要求的冷轧毛化钢板。
本设备采用多头CO2激光毛化轧辊技术，具有毛化加工效率高、毛化点可控性好、设备稳定可靠的优点。
CO2激光毛化是采用高能量脉冲激光束聚焦照射于轧辊表面，利用激光束的高亮度在轧辊表面获得非常高的能量密度，使激光聚焦处的轧辊表面加热、熔化并部分汽化，形成毛化点。
CO2激光毛化工作原理如图1所示，高能量密度（104~106W/cm2）、高重复频率(103~104次/秒)脉冲激光束，聚焦照射到作旋转运动的轧辊表面，形成若干微小的小熔池，同时吹以一定角度的辅助气体对熔池溶融金属挤压造型。
光脉冲作用停止后，微坑熔池金属在轧辊自身热传导作用下迅速冷却，形成微坑和坑边环形凸台结构的相边强化点。
与此同时，激光器与轧辊作轴向相对运动，完成整个轧辊毛化。
图1 CO2激光毛化加工示意图通过长期的生产实践，CO2激光毛化技术与电火花毛化技术相比在毛化性能上具有明显优势：CO2激光毛化的主要作用1、用于平整机的工作辊。
使钢板(带钢)表面最终形成满足用户对粗糙度值、密度值以及其他特殊表面构造和形貌的要求。
有利于钢板(带钢)在再成形过程中的延伸冲压效果，减少冲压件表面划伤，保证冲压件均匀变形，减少模具受力及损耗。
可根据用户的需要，生产出各种汽车用板、家电用板、轻工用板、防伪板、造币板、异面织构板、特制花纹板、激光乌泽板(Laser Matte Steel)等。
激光器的基本参数和基础知识
激光器的基本参数和基础知识激光器是一种重要的光源，在生产、科研、医疗等领域中得到广泛应用。
不同领域所使用的激光器参数不同，因此了解激光器的参数是选择合适激光产品的关键。
本文将介绍常规激光器的参数定义，并简要说明，以帮助读者选择适合的激光产品。
一、输出功率（激光功率）激光器发出的光是光能形成的，与电能类似，光能也是一种能源。
激光器的输出功率是单位时间内输出激光能量的物理量，通常用毫瓦（mW）、瓦（W）或千瓦（kW）表示。
二、功率稳定性功率稳定性是指激光输出功率在一定时间内的不稳定度，通常分为RMS稳定性和峰峰值稳定性。
RMS稳定性是指测试时间内所有采样功率值的均方根与功率平均值的比值，用来描述输出功率偏离功率平均值的分散程度。
峰峰值稳定性是指输出功率的最大值和最小值之差与功率平均值的百分比，表示一定时间内输出功率的变化范围。
三、光束质量因子（M²因子）；光束参数积（BPP）光束质量因子是激光束腰半径和光束远场发散角的乘积与理想基模光束束腰半径和基模发散角乘积的比值，即M²=θw/θ理想w理想光束质量影响激光的聚焦效果和远场光斑分布情况，是用来表征激光光束质量的参数。
实际激光光束质量因子越接近1，说明光束质量越接近理想光束，光束质量越好。
光束整形器一般要求高质量的激光，M²需要小于1.5.光束参数积是激光束的远场发散角与光束最窄点半径的乘积，即BPP=θw。
它可以量化激光束的质量以及将激光束聚焦到小点的程度。
光束参数积即BPP值越低，光束的质量越好。
M²值是BPP值的归一化值，针对具有特定波长的衍射极限光束进行归一化，即M²=BPP/BPP，其中BPP是特定波长的衍射极限光束的值，且BPP=λ/π。
四、光斑（横模）横模是指垂直于激光传播方向上某一横截面上的稳定场的分布，激光器的光斑表征就是横模分布。
通过光斑分析仪或激光轮廓分析仪可以将横模分布模拟出来，得到激光器的一些光束特征。
轧辊激光毛化机床技术分析
轧辊激光毛化机床技术分析轧辊激光毛化机床技术分析Abstract:Introduce the principle of texturing on cold rolling by laser摘要：介绍激光轧辊毛化设备技术分析及原理关键词：激光脉冲分光毛化轧辊冷轧溥板1,激光毛化机床的原理为了改善冷轧薄钢板的板型、深冲性、延伸率和涂镀性能，在冷轧薄板生产工艺中，要求对冷轧工作辊的辊面进行毛化处理，然后轧制出满足用户特殊（加工）工艺要求的冷轧毛化钢板。
目前轧辊毛化的技术有：喷丸毛化（ＳＢ）、镀铬毛化、电火花毛化（ＥＤＴ）、激光毛化工艺等。
这些工艺除粗糙度的堆积形貌不同外,在形貌结构上可分为两类，即有序排列和无序排列的两种类型。
喷丸毛化（ＳＢ）和电火花毛化（ＥＤＴ）加工后的轧辊表面波峰形貌排列属于无规则分布的粗糙度形貌类型。
大功率CO2激光器输出的连续高能量激光束经计算机控制下的斩光部件转换成脉冲能量，经聚焦后作用到被加工的轧辊表面，高能量的N个脉冲使轧辊表面形成密积排列的凹凸型外观形貌,熔蚀的每个小坑中间下凹，熔流的部分除少量飞溅和形成金属蒸汽外,其熔流物堆积于凹坑周边,凹坑低于轧辊表面，边缘的凸起部份高于轧辊表面约6μm，最高凸起可达8um。
小坑周向间距可控，其范围是0.2-0.3mm。
2激光毛化技术与工艺激光毛化属于可设定形貌分布密度的粗糙度形貌类型。
其特点：激光毛化与同类其它毛化设备作业消耗少，生产费用低，运行介质安全。
运行中无粉尘，无碳化废料,废油等工业污染。
有利于环境保护。
用于冷轧机的工作辊:有利于带钢咬入、纠偏、边浪控制，稳定轧制及板型控制.防止卷材吊运过程中的抽芯，用于罩式炉热处理工艺中防止钢卷粘连。
由于激光毛化辊的形貌特点,粗糙度衰减较喷丸和电火花毛化辊低，使得轧制吨位大幅度提高降低了辊耗，减少轧钢过程中的换辊，提高了生产效率，节约生产成本。
轧辊表面毛化的形貌特征由最初的轧机轧钢生产至成品钢板对钢板的深冲性能、涂妆等工艺性能影响极大。
激光器的合理选型与使用指南
激光器的合理选型与使用指南随着科技的不断发展，激光器在各个领域的应用越来越广泛。
无论是在医疗、工业、军事还是生活中，激光器都发挥着重要的作用。
然而，由于市场上存在着各种品牌和型号的激光器，对于普通用户而言，如何选择一款合适的激光器并正确地使用它们成为了一个挑战。
本文将为您提供一份激光器的合理选型与使用指南，希望能为您解决相关问题。
首先，针对激光器的合理选型，我们需要考虑以下几个关键因素：1. 应用领域和需求：不同的领域对激光器的需求是不同的。
例如，医疗行业可能需要高功率的CO2激光器用于手术切割，而工业行业可能更需要纤维激光器用于金属加工。
因此，在选择激光器之前，首先要明确自己的应用领域和需求。
2. 功率和波长：选型时需要考虑激光器的功率和波长是否符合应用需求。
功率是衡量激光器输出能量的重要指标，不同的应用需要不同功率的激光器。
对于波长，不同的波长在不同的材料上的反应也不同。
因此，需仔细研究材料特性，选择合适的波长。
3. 质量和稳定性：激光器的质量和稳定性直接影响到其长期稳定工作的能力。
在选购时，需尽量选择知名品牌或符合相关认证标准的产品，以确保质量和稳定性。
4. 成本和性价比：在进行选型时，也需要合理衡量激光器的价格和性能。
高价格不一定意味着更好的性能，因此需要综合考虑性价比。
选定适合您需求的激光器后，下面是一些使用激光器的指南：1. 安全操作：在使用激光器时，要始终保持安全意识。
佩戴适当的防护眼镜，避免直接将激光照射到眼睛或其他敏感器官上。
确保激光器的工作环境清洁，避免尘埃和杂质对激光输出的影响。
2. 温度和湿度控制：激光器对环境的温度和湿度要求相对较高。
应在正常的工作温度范围内使用激光器，并保持适当的湿度，避免因环境条件不良而损坏激光器的性能。
3. 维护和保养：激光器需要定期的维护和保养才能保持其良好的工作状态。
定期清洁激光器的光学元件和冷却系统，避免灰尘或其他杂质的积聚。
同时，要定期检查激光器的冷却水和电力供应，确保其正常运行。
激光毛化加工技术浅析
种加 工方 式 。
中科院和一些研究单位于 １９ 年研制出了 Ｙ Ｇ ９２ Ａ 激 光 毛化 实验装 备 ，并 成功地 应用 激光 毛化加 工 的冷 轧辊 进行低 碳 钢 板轧制 。 激光毛化冷轧辊技术用于生产优质冷轧薄板 始于 ２ 纪 ８ Ｏ世 Ｏ年代 末 期 。与传统 的轧辊喷 丸毛
ｃ ｓｉ ｇ ｒ ｌ ｔ ｈ ｅ ｈ ｉ ｕ ｎ ｅ ｆｒ ｏ ｅ ｓ ｔｈ ｖ ｅ ｎ ｅ ｐ ｕ ｄ ｄ ｅ ｓ ｌ ｗｉ ｔ ｅ ｔｃ ｎ ｑ ｅ ａ ｄ ｔ ｍ ｆ ｈ ｅ ａ ｅ ｂ ｅ ｘ ｏ ｎ ｅ ｎ ｏ ｓ ｈ ｈ ｏ ｔ ＫＥ Ｏ Ｙ Ｗ ＲＤ ｌ ｅ ｅ ｈ ｑ ｅ ｒ ｌ ｎ ｌ ｐ ｌ ａｉ ｎ Ｓ ｓ ａ ｒｔ ｎ ｕ ， ｏ ｌ ｇ ｍｉ ，ａ ｐ ｉ ｔ ｃ ｉ ｉ ｌ ｃ ｏ
辊表面的硬度和耐磨性 ，由于金相组织中马氏体 的膨胀作用 ，使淬火后的轧辊辊面淬硬层中产生 残余压应力 ，且压应力随马氏体组织 的增加而增 大 ，从而提高了轧辊表面硬度和耐磨性 ，但同时 也带来轧辊变形 、脆断和辊面掉皮的问题 ，最终 导致轧辊 的非正常报废。实验测定 ，经过激光毛 化加工后 的轧辊 ，随作用于毛化点的脉冲数增加 而降低热处理后残存在轧辊淬硬层 中的压应力。 轧辊表面的残余压应力可通过调整激光毛化时的 脉 冲数和作 用 区问距 来 有效 控制 ，通过 缓解 轧辊
２ 激光毛化技术在轧 辊毛 化 中 的 应 用
激光毛化原理及特点123讲解
目录1 前言 (1)1.1 概述 (1)1.2 冷轧薄板用途一般冷轧薄板和毛化板的区别 (2)2 激光毛化原理 (4)2.1 激光产生原理 (4)2.2 激光毛化原理 (7)2.2.1 激光毛化轧辊 (7)2.2.2 钢板的毛化 (9)2.3激光毛化的分类 (10)2.3.1 CO2激光毛化系统 (10)2.3.2 YAG激光毛化系统 (11)2.4 激光毛化的主要特点 (12)2.5 不同毛化方法的比较 (13)3 瑞通千里激光设备有限公司生产的YAG激光毛化设备 (15)3.1 LT S-YAG型激光毛化系统主要组成部分 (15)3.2 主要技术参数 (15)3.3 装备主要型号 (16)3.4 生产工艺 (16)3.5 应用范围 (16)3.6 LTS-YAG激光毛化装备的主要特点 (16)3.7 市场前景 (17)激光毛化原理与特点一前言1.1 概述随着国民经济的快速发展，各行各业对金属板带箔的质量要求越来越高，用户希望毛化板能够达到国外新产品的品质。
据权威部门统计：2006年，我国共产钢材44685万吨，与上年同期相比，净增9172万吨，增幅达24.45%。
其中2006年，我国共产冷轧薄板3706万吨。
跟上年同期相比，净增1024万吨，增幅达39.11％。
即冷轧薄板的增幅比钢材增幅高14.66%。
2006年，我国冷轧薄板进口70.24万吨，跟上年同期相比，锐减56.92万吨，减幅为48 .79%。
同样，2006年，我国出口冷轧薄板46.35万吨，跟上年同期相比，猛增29.38万吨，增幅为173.2%。
表明我国冷轧薄板产品饱和的端倪开始出现，下一轮冷轧薄板的市场竞争将白热化。
图1.1 轧辊与冷轧板毛化冷轧薄钢板是由表面经毛化处理的轧辊轧制而成的，钢铁工业轧辊毛化技术发展经了了三个阶段：①六七十年代的喷丸毛化技术（ Shot blasting）,（图1.2）所示,使用硬质砂丸高速喷向辊面实现轧辊表面毛化，从而在轧辊表面砸出密密麻麻的小坑。
新激光第六章激光器模式选择技术PPT课件
实现模式匹配需要对激光器的结构参数进行调整，如改变反射镜的曲率半径、调整激光介 质的折射率分布等。同时，还需要对激光器的工作条件进行优化，如控制泵浦源的功率、 调整冷却水的温度等。
模式稳定性分析
01
模式稳定性定义
模式稳定性是指激光器在长时间运行过程中，输出光束模式的稳定性和
一致性。
02 03
80%
法布里-珀罗标准具
一种具有极高光谱分辨率的光学 滤波器，可用于精确选择特定波 长的纵模。
100%
光纤光栅
利用光纤光栅的波长选择性反射 特性，实现特定波长的纵模选择 。
80%
声光调制器
通过声光效应改变谐振腔内光场 的分布，从而控制特定纵模的增 益或损耗。
03
激光器横模选择技术
横模产生原因及影响
采取隔离措施，如使用隔震平 台、减少外部振动对激光器的 影响，以及降低环境温度波动 等，可以提高激光器的模式稳 定性。
采用自适应控制技术
通过自适应控制技术，如自适 应光学系统或电子控制系统， 可以实时监测并调整激光器的 输出光束模式，以保持其稳定 性和一致性。
05
新型激光器模式选择技术探讨
微纳激光器模式选择技术
纵模影响
多个纵模同时存在会导致激光输 出光谱展宽、功率不稳定、光束 质量下降等问题。
纵模选择方法
被动选择法
利用谐振腔的自然选模特性，通过调 整腔长、反射镜反射率等参数实现纵 模选择。
主动选择法
在谐振腔内引入额外的光学元件或非 线性效应，主动控制特定纵模的增益 或损耗，实现纵模选择。
典型纵模选择器件
量子点模式选择
01
通过控制量子点的尺寸、形状和组成，实现量子点激光器的模
光纤激光毛化技术说明
电源调制式光纤激光毛化技术说明2010年左右，国际光纤激光器厂家SPI和IPG根据中小型焊接机和薄板切割的市场需求，开发出电源调制式光纤激光器，主要用于替代低频率大脉冲灯泵浦准连续YAG激光器。
此后，国内激光毛化设备厂家逐步采用了400W和500W （500W以上的激光器调制频率只能低于10KHz，加工效率极低）的连续激光器通过电源调制的方式产生脉冲激光进行激光毛化加工。
2011年以前的激光毛化设备普遍采用了激光器和车床分离的结构，由于光程差的存在，轧辊两端的粗糙度偏差高达30%以上，根本无法满足中高端冷轧板的生产需求。
采用电源式光纤激光毛化设备能解决传统激光毛化设备轧辊两端粗糙度均匀性问题，但由于激光器的峰值功率低、调制脉宽比较宽、占空比小及激光功率利用率低等不足，因此该激光毛化设备加工的毛化效果存在毛化效率低、轧辊过钢量极低及毛化点呈有序椭圆形等缺点。
最核心的是，电源调制光纤激光毛化设备加工的激光毛化点是规则椭圆形，仿无序毛化方式是通过把毛化点排列打乱而实现，该方案牺牲了轧辊表面的粗糙度均匀性，存在原理性弊端，无法同时实现微观无序和宏观粗糙度均匀，光纤调制式激光毛化设备无法满足中高端冷轧板生产要求。
经过我国相关冷轧厂设备采购使用的数据，2011年~2017年采购的光纤激光毛化设备报废率高达50%以上。
1、电源调制光纤器的原理市场上现有光纤激光毛化设备用于轧辊毛化的主体方式是采用增益调制的方式对光纤激光器进行调制，从而对轧辊表面进行激光毛化加工，其光纤激光器调制原理图如图1所示。
图2 连续激光输出图3 电源调制激光输出以SPI400W光纤激光器为例，图2为激光器连续激光输出控制方式，采用连续的TTL触发信号对LD进行控制，实现Po=400W的连续激光输出；图3为采用周期性方波的TTL信号对LD进行控制，实现Po=400W的周期性方波激光输出。
2、电源调制光纤激光毛化技术原理电源调制光纤毛化技术采用的是SPI400W或IPG500W光纤激光器为激光源，直接通过周期性方波TTL信号触发LD，占空比输出宽脉冲激光，通过控制激光脉冲的调制频率和脉宽使激光毛化点在轧辊圆周方向的点阵排列不均匀而破坏轧辊圆周方向螺旋线的规则性。
三种激光器对比
德国ROFIN 3000瓦、德国TRUMPF 3000瓦、和德国IPG 2000W激光发生器的比较激光器厂家德国rofin 3000瓦激光器（板条放电式激光器，全球独此一家）德国trumpf3000瓦激光器（快轴流激光器）（如：瑞士百超、日本FANUC、日本三菱、意大利EL.EN、比利时LVD、芬兰FINNPOWER、意大利PRIMA）德国IPG 光纤2000瓦激光器技术特点德国rofin激光器2500瓦以内光束能量密度比较集中为基准模，最适合切割；由于其结构为板条式放电选模很困难，所以2500瓦以上模式为多模（01、10等多种模式并存），光束能量比较分散主要用于焊接，切割能力和2500瓦完全安全一样，切割稳定型低于2500瓦。
rofin3000瓦的切割速度和效率远远低于IPG3000瓦。
该激光器属于全球技术比较成熟和稳定、使用最广泛的激光器，制造厂家如：德国通快、瑞士百超、日本FANUC、日本三菱、比利时LVD、芬兰FINNPOWER。
其特点是功率可以做得很高，其低功率（如瑞士百超1000瓦）和高功率（如瑞士百超6000瓦）光束能量分布差别不大，都可以广泛的用于切割。
快轴流激光器2500瓦以内切割能力弱于rofin 2500瓦；功率超过2500瓦其切割能力、速度远远高于rofin3000瓦，而低于IPG3000 瓦。
光纤激光器具有其它激光器（CO2、HeNa、DPL等）无法比拟的优点：技术成熟及其光纤的可饶性所带来的小型化、集约化，高亮度高转换效率，高能量输出高光束质量，无需光学准直，无需机械稳定，省电无需维修。
激光器产生激光的气体消耗：3-5元/小时（德国高纯度混合气可用3000-6000小时，18500元/瓶）10-25元/小时（40-50升/小时）建议24小时不停的使用，这样费用会比较低一点。
没有气体消耗。
光电转化效率8%-10%10%25%以上激光器吹镜、驱动光闸及激光器腔体回充的气体消耗：1.43元/小时按80元/瓶（正常开关机7天左右，按每天8小时工作算）0.25元/小时按80元/瓶（正常开关机40天左右，按每天8小时工作算）无消耗，由于光纤激光器的諧振腔内无光学鏡片，具有免调节、免维护、高稳定性的优点。
10多种激光器全面梳理！
10多种激光器全面梳理！光纤激光器应用领域广阔，细分种类可满足特殊需求光纤激光器有多种分类方法，其中较为常见的是按工作方式分类、按波段范围分类及按介质掺杂稀土元素分类。
激光器通常也是根据这三个分类中的一至两个来命名的，例如 IPG的 YLM-QCW 系列即翻译为准连续掺镱光纤激光器。
光纤激光器应用领域广泛，不同细分的激光器特质不同，适合的应用领域各异。
例如中红外波段对于人眼来说是安全的，且在水中能够被很强的吸收，是理想的医用激光光源；掺铒光纤由于其合适的波长可以打开光纤通信窗口，在光纤通信领域应用较广；绿光激光由于其可见性，在娱乐与投影等方面必不可少。
脉冲激光器峰值功率高，准连续激光器加工速度快光纤激光器按照工作方式可以分为锁模光纤激光器、调Q光纤激光器、准连续光纤激光器及连续光纤激光器。
实现脉冲光纤激光器的技术途径主要有调Q技术、锁模技术和种子源主振荡功率放大(MOPA)技术。
锁模技术可以实现飞秒或皮秒量级的脉冲输出，且脉冲的峰值功率较高，一般在百万瓦量级，但是其输出的脉冲平均功率较低；调Q光纤激光器可以获得脉宽为纳秒量级、峰值功率为千瓦量级、脉冲能量为百万焦量级的脉冲激光。
准连续激光器的脉冲宽度为微秒级，而连续激光由泵浦源持续提供能量，长时间地产生激光输出。
连续光纤激光器是高功率激光器的主要产品连续激光器的激光输出是连续的，广泛运用于激光切割、焊接和熔覆领域。
激光泵浦源持续提供能量，长时间地产生激光输出，从而得到连续激光。
连续激光器中各能级的粒子数及腔内辐射场均具有稳定分布。
其工作特点是工作物质的激励和相应的激光输出，可以在一段较长的时间范围内以连续方式持续进行，以连续光源激励的光纤激光器即为连续光纤激光器。
相比其他类型激光器，连续光纤激光器能达到相对较高的功率，IPG已经生产出单模2万瓦的连续光纤激光器，较常用于激光切割、焊接和熔覆领域。
准连续光纤激光器可双模式运转，显著提升加工速度准连续激光器可以同时在连续和高峰值功率脉冲模式下工作。
激光器的种类讲解
激光器的种类讲解激光器是一种能够产生高纯度、高亮度和一致的光束的装置。
他们在科研、医学、工业和通信等领域中具有广泛的应用。
根据激光器的工作原理和参数，可以将激光器分为多种类型，如气体激光器、固体激光器、半导体激光器和光纤激光器等。
本文将对各种类型的激光器进行深入的讲解。
1.气体激光器：气体激光器是最早被发明出来的激光器类型之一、它们通过用电流激励气体分子来产生所需波长的激光。
常见的气体激光器有氦氖激光器(He-Ne)、二氧化碳激光器(CO2)、氩离子激光器(Ar)等。
气体激光器具有较大的输出功率和较高的波长稳定性，适用于医学、切割和焊接等领域。
2.固体激光器：固体激光器是使用固体材料作为激光介质的激光器。
常见的固体材料有Nd:YAG、Nd:YVO4和Ti:sapphire等。
固体激光器可以通过激光二极管或弧光灯等能量源进行激发。
它们具有高效、高稳定性和长寿命的特点，适用于雷达系统、激光加工和科学研究等领域。
3.半导体激光器：半导体激光器是通过电流注入拥有p-n结构的半导体材料，使其产生激光。
半导体材料可以是单一的半导体材料，如GaAs、InP，也可以是多层薄膜结构，如VCSEL(垂直腔面发射激光器)。
半导体激光器具有小型化、低功率和高效率的特点，广泛应用于通信、光存储和光电显示等领域。
4.光纤激光器：光纤激光器是利用光纤作为激光介质的激光器。
光纤激光器通常包括光纤光源和光纤放大器两个部分。
光纤光源是利用受激辐射从光纤核心产生激光，通常使用稀土离子注入的光纤作为激发材料。
光纤放大器则通过将输入的激光信号放大，从而得到高亮度的激光输出。
光纤激光器具有小型化、高品质和集成化的特点，广泛应用于通信、激光打标和光纤光源等领域。
除了以上所述的主要激光器类型，还有许多其他的激光器类型，例如自由电子激光器、化学激光器和超短脉冲激光器等。
不同类型的激光器在应用领域和性能参数上有着差异。
因此，在选择激光器时，需要根据具体需求来确定最合适的类型和参数。
激光器的分类介绍
激光器的分类介绍激光器是一种能够产生具有高度一致性和同步性的激光光束的器件。
根据激光器的工作原理、激光器的波长、激光器的应用领域等不同方面的分类，下面将对激光器进行详细的介绍。
一、根据激光器的工作原理进行分类1.固体激光器：固体激光器是利用外部能量源（例如闪光灯、激光二极管）激励激光介质（例如Nd:YAG、Nd:YVO4）产生激光的一种激光器。
固体激光器具有高效率、高能量、高品质光束等特点，在军事、医学、科研等领域有广泛的应用。
2.气体激光器：气体激光器是利用放电激励稀薄气体分子产生粒子数密度高、能级分布宽的激光介质，然后通过光学共振腔将产生的激光进行放大和聚束。
常见的气体激光器有氦氖激光器、CO2激光器等，广泛应用于科研、测量、医学和工业等领域。
3.半导体激光器：半导体激光器是利用半导体材料在电流或者注入光子的作用下产生受激辐射所形成的激光。
其特点是体积小、效率高、功率低、寿命短等，被广泛应用于光通信、激光打印、激光显示等领域。
4.液体激光器：液体激光器采用液体介质作为激光介质进行激光产生。
液体激光器相比固体激光器和气体激光器具有较高的能量、频率较宽、调谐范围较大等特点，在科研和工业领域有着广泛的应用。
二、根据激光器的波长进行分类1.可见光激光器：可见光激光器产生的激光波长在400~700纳米之间，能够被人眼所感知。
可见光激光器广泛应用于激光显示、激光打印、激光医学等领域。
2.红外激光器：红外激光器产生的激光波长在700纳米到1毫米之间，是不可见光。
红外激光器在通信、材料加工、医学、军事等领域有广泛的应用。
3.紫外激光器：紫外激光器产生的激光波长在10纳米到400纳米之间，也是不可见光。
紫外激光器在微加工、光致发光、光解离等领域有重要的应用。
三、根据激光器的应用领域进行分类1.医学激光器：医学激光器广泛应用于激光治疗、激光手术等医学领域，例如激光照射可以刺激细胞增殖、促进伤口愈合，还可以用于激光石化术、激光治疗静脉曲张等。
激光器选购注意什么细节
激光器选购注意什么细节选择激光器是一项重要的投资决策，因此在购买激光器时需要考虑许多细节。
以下是选购激光器时需要注意的细节：1. 应用需求：首先要考虑的是您购买激光器的目的和应用需求。
不同类型的激光器适用于不同的应用领域，如医疗、工业、研究等。
确保您选择的激光器能够满足您的具体应用需求。
2. 光束质量：光束质量是激光器性能的重要指标之一。
光束质量好的激光器通常具有较小的光斑尺寸和较低的散射角，能够产生更好的聚焦效果和更高的功率密度。
因此，在选择激光器时应注意其光束质量。
3. 输出功率：另一个需要考虑的因素是激光器的输出功率。
不同的应用需要不同的功率水平。
如果您需要进行高功率的切割或焊接工作，那么您需要选择具有足够输出功率的激光器。
4. 可靠性：激光器的可靠性对于长期稳定运行至关重要。
在选购激光器时，应考虑激光器的寿命、故障率和可维护性。
一般来说，选择具有高可靠性评价的激光器可以减少维护成本和停机时间。
5. 成本：激光器的成本是购买决策的重要因素之一。
除了激光器本身的价格外，还需要考虑激光器的使用成本，如额外的配件、能源消耗和维护成本等。
综合考虑激光器的性能和成本效益，选择性价比高的产品。
6. 技术支持和售后服务：在购买激光器时，应关注供应商的技术支持和售后服务。
供应商应提供详细的技术规格和维修保养指南，并能够及时提供技术支持和维修服务。
确保您购买的激光器能够得到及时和专业的支持。
7. 安全性：激光器的安全性是极其重要的。
在购买激光器时，需了解并遵守相关的安全标准和法规。
确保您的激光器具有适当的安全措施，如紧急停机装置、防护设备等，以减少激光辐射对人员和环境的潜在风险。
8. 品牌信誉和口碑：最后，购买激光器时应考虑供应商的品牌信誉和口碑。
选择知名品牌的激光器，可以得到更好的质量保证和售后服务。
综上所述，选择激光器要考虑应用需求、光束质量、输出功率、可靠性、成本、技术支持和售后服务、安全性以及品牌信誉等细节。
激光表面改性技术——激光毛化技术讲解
2014项目申请表主要性能、特点、应用范围及市场前景：一、主要性能、特点激光毛化技术（Laser Texturing或Laser Surface Texturing，LT、LST）是将经过特殊调制的高能量密度脉冲激光束聚焦后照射到材料表面，材料吸收激光能量后温度升高，并产生熔化、气化形成光致等离子体等阶段。
使材料在表面一个微小区域内熔化，形成熔池。
在表面张力或辅助气体的作用下，熔池会发生变形。
当光束停止照射时，由于快速的热传导，熔池会很快凝固，这样就会形成一个边缘微凸的毛化坑，如果需要还可以将一定成分的辅助气体吹向熔池，以得到特定形貌的毛化坑。
通过控制激光束和材料的相对运动，就可以在材料表面形成一系列均匀分布的毛化坑。
材料表面的激光毛化过程中的组织变化，相当于是一次快速激光淬火，即相变硬化过程，可以提高被加工材料（如轧辊等）的表面硬度及耐磨性，从而提高其使用寿命。
与传统的喷丸毛化处理及电火花毛化处理技术相比，激光毛化技术具有如下特点：1.可控性高，通过控制激光毛化过程及辅助气体量的大小，在材料表面可以得到任意的毛化形貌及粗糙度；2.环境友好，毛化过程中，不产生任何对环境有害的物质；3.毛化表面的性能可控，可通过改变激光毛化的气体氛围或通过在需毛化的材料表面预铺设相应的材料，在毛化过程中，调控毛化层组织，实现毛化层所需的性能要求；4.工艺流程简约，激光毛化对材料表面要求较低，无需预处理；5.加工速度快，性价比高；6.加工材料不受限制，激光毛化技术是利用激光热效应的原理，可在任意金属及非金属表面实现毛化处理；7.克服毛化过程中出现的划痕、边浪。
二、应用范围及市场前景在工业生产微细化、精密化、智能化、自动化的快速发展的今天，涉及了光学、摩擦学、生物医学、材料学、流体动力学等，具有高可控性、高效率、高性能、高性价比、高附加值和环境友好特性的激光毛化技术，适用于任意材料的表面毛化处理领域，如钢铁轧板及轧辊的表面毛化，具有极好的市场及发展前景。
激光器的选择与使用技巧
激光器的选择与使用技巧激光器是一种将光能转化为聚焦、高强度光束的设备，广泛应用于科学研究、医疗、工业加工、通信等领域。
选择适合的激光器并掌握正确的使用技巧对于保证工作效率和安全非常重要。
本文将介绍激光器的选择原则以及使用技巧，帮助读者更好地了解和应用激光器。
一、激光器的选择原则1. 功率需求：根据具体的应用需求选择适合的激光器功率。
低功率激光器适用于细微精密的工作，如医疗美容、科学研究；中高功率激光器适用于材料切割、焊接、打标等工业应用。
2. 波长选择：不同波长的激光器在不同材料上有不同的作用。
例如，红色激光器波长较长，适合用于显微镜观察；绿色激光器波长较短，适合用于制造业和矿石识别。
3. 可调性：某些应用需要可调节激光器的输出功率或波长。
选择具有可调节功能的激光器，能够满足不同实验和工作的需求。
4. 稳定性和可靠性：选择具有高稳定性和可靠性的激光器是非常重要的。
稳定性和可靠性决定了激光器的持续工作能力和工作效率。
5. 光束质量：光束质量是衡量激光器输出光束好坏的指标。
光束质量好的激光器可以提供更聚焦、更准确的光斑，适用于高精度加工或实验。
二、激光器的使用技巧1. 安全操作：激光器的使用需要严格遵守安全操作规范，以确保自身和他人的安全。
包括正确佩戴激光防护眼镜、避免直接把激光束照射到眼睛和皮肤、避免使用高功率激光器时的反射和散射等。
2. 清洁与维护：定期清洁激光器的外壳和镜片，以确保光学系统的正常工作。
避免触摸镜片和激光输出窗口，使用气体吹尘器或纯棉布清洁。
3. 定期校准：激光器的工作性能会随着时间和使用而发生变化，定期进行校准是必要的。
根据激光器型号和使用要求，选择合适的校准频率。
4. 使用辅助设备：根据具体工作需求，配备适当的辅助设备，如光纤耦合系统、扫描仪等，可以提高激光器的灵活性和适用性。
5. 控制温度和湿度：激光器工作时受环境温度和湿度的影响较大。
选择合适的工作环境，保持稳定的温度和湿度，有利于激光器的稳定使用。
激光毛化技术
激光毛化技术首先要说明,我是武汉华工激光毛化部的,发这个帖子主要是为了让一部份不懂激光毛化技术的朋友了解到这个技术,绝对没有打广告的意思.因为我们今年的订单已经排满了.新疆的八一钢厂,吉林通化钢厂,以及武钢第一冷轧车间,还有四川的攀枝花等几家的毛化生产线都在建.说这个,并不是炫耀什么,只是我想华工激光在激光毛化这一方面确实在国内具备领先的技术.这个帖子只要大家能提出问题,我会尽可能的一一回答.优良冷轧薄板轧辊表面激光毛化工作研究徐安定武汉华工激光工程有限责任公司摘要：优良材质薄板表面的的粗糙度、密度及形貌，直接影响到其后续深加工的质量。
我们针对国内外现有毛化机床，特别是第三代毛化机床的优、缺点作了深入分析，最新研制成功的新型大功率CO2激光毛化数控专用机床及工艺，迅速提高优良材质薄板后续加工的性能。
关键词：薄板、轧辊、激光毛化1、引言优质冷轧薄板不仅需要优良的材质，还需要其板面形成一定的粗糙度值、密度值、及其特殊的形貌，以利于薄板在成型过程中的延伸冲压效率、剪切效果及各种涂镀效果。
这就需要对轧辊的工作辊面进行毛化处理。
笔者在目前几种毛化处理技术及其设备毛化效果、效率、可控性、可靠性、性价比及环保要求的基础上，提出了有可能成为冶金行业提高薄板毛化质量的第三代主导产品——新型大功率CO2激光毛化专用数控机床及工艺技术。
2、毛化技术简介目前毛化技术主要有喷丸毛化（SB）技术、电火花毛化（EDT）技术、激光毛化（LT）技术等。
这些技术按粗糙度形貌类型来分，可分为无规则分布和可设定式分布两种类型。
喷丸毛化（SB）和电火花毛化（EDT）均属于无规则分布的粗糙度形貌类型。
激光毛化（LT）属于可设定式分布的粗糙度形貌类型。
按毛化技术产生、发展的时间大致可分为三代。
第一代：喷丸毛化（SB）技术及设备，在六、七十年代占主导地位；第二代：电火花毛化（EDT）技术及设备，在八、九十年代逐步取得主导地位；第三代：激光毛化（LT）技术及设备，是近十年才诞生的，特别是最近投产的新型大功率CO2激光毛化成套设备及工艺以其突出的优势，已在国内外冶金行业引起高度关注。
冷轧辊激光毛化工艺简介[2]
![冷轧辊激光毛化工艺简介[2]](https://img.taocdn.com/s3/m/ac9bfdc10c22590102029d98.png)
冷轧辊激光毛化工艺简介1 前言2 表面粗糙度的研究2.1 表面粗糙度的分类2.2 对表面粗糙度的控制3 各种毛化工艺的比较3.1 喷丸毛化技术3.2 电火花毛化技术3.3 激光毛化技术4 激光毛化工艺的应用4.1 激光毛化工艺可显著提高轧辊使用寿命·表面改性与细晶强化作用·毛化形貌的耐磨作用·表面应力松驰的韧化作用4.2 对冷轧生产的作用∙避免轧制时“粘钢”∙提高轧制速度和压下率∙减轻轧制“横纹”∙消除退火产生的“粘连”∙改善轧件表面质量∙在普通冷带轧机上实现异步轧制4.3 提高产品使用性能∙改善深冲性能∙提高涂装性能和鲜映度∙改善抗摩擦性能∙新板型的开发1 前言具有特殊表面形貌的冷轧薄钢板在制造业中有着广泛的应用，特别是在汽车和家电产业中。
在冷轧薄钢板的生产和应用研究中，人们发现冷轧板的一系列表面形貌参数对钢板的冲压性、涂层后光亮度等工艺性能有重要影响，而冷轧板的表面形貌在很大程度上又取决于冷轧生产过程中工作辊及平整辊的表面形貌。
实质上，轧制钢板的表面形貌是轧辊表面形貌的衰减性“拷贝”。
因此，研究、控制冷轧轧辊及冷轧钢板表面形貌的轧辊毛化技术应运而生。
轧辊毛化技术包括毛化钢板表面形貌与其工艺性能之间关系的研究、轧辊毛化工艺过程的研究及毛化设备的研制。
80年代以来，先进工业国家对轧辊毛化技术进行了许多研究并付诸工业应用，随着汽车、家电等产业的发展，对冷轧薄板提出了更高的品质要求。
冷轧钢板的表面形貌和工艺性能研究发现，为了改善冷轧钢板的冲压性能和涂层光亮度等工艺性能，描述冷轧板的表面形貌，要引入包括传统的表面粗糙度在内的一系列参数作为判据。
表面粗糙度Ra：毛化轧辊的Ra一般在l～10μm 之间。
Ra较大，有利于改善短材的冲压性能和涂层牢固度，而Ra较小时，有利于提高板材涂层后的光亮度。
峰值密度PPI：定义为每英寸长度内高度大于1.27 m（？）的表面峰值数。
PPI值越大，涂层粘着力越好。
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在辊面毛化点形貌；
2）YAG声光调 Q 脉冲的峰值功率比毛化所需要求高约两个数量 级，作用在辊面时造成严重汽化和等离子屏蔽现象，使轧辊表面不
易形成凸台，得不到理想的峰值数和表面粗糙度。
光纤激光毛化及对比
采用的是高功率双包层光纤激光器，具有稳定性高、光束质量 好、使用方法简便以及免维护功能等显著特点，
图2 斩光盘
YAG 激光毛化系统
1、优点
波长短（1.06μm），轧辊表面对 YAG 激光的吸收率比对 CO2
激光的吸收率高约一个量级，可有效降低对激光器的输出功率要求
2、缺点
1）难以制造出大功率的波形可控的声光开关。目前声光调 Q 开 关产生的光脉冲宽度太窄，波形不可调，限制了 YAG 脉冲激光束
1、优点 采用大功率基模 CO2连续激光器，此激光器有较好的激光方向 性和单色性；光脉冲的形式主要使用斩光盘，斩光盘的位置尽可能 贴近辊面以增加光脉冲重复频率
图1 CO2激光毛化系统示意图
CO2激光毛化系统缺点
2、缺点 1）CO2激光器在毛化过程中需要大量的气体，极易出现因气体 供应量不足从而迫使毛化中断的现象，造成废品率升高； 2）通过调节斩光盘的转速改变脉冲频率，但占空比不能发生变 化；在斩光盘工作过程中，激光不停的作用在其工作面上，不仅浪 费了部分能量，而且会使斩光盘发生变形，系统斩光盘需经常更换； 3）CO2激光波长 10.6μm，辊面对光的直接吸收率在 5％左右， 也造成了能源的浪费。
激光器类型 激光波长（μm） 光电转换效率 光纤激光器 1.07 30% YAG激光器 1.06 5% CO2激光器 10.6 10%
泵浦源使用寿命（h） 冷却方式 占地面积（m2）
使用成本/h 维护
100,000 风冷/水冷 ＜1
$21.31 免维护
10,000 水冷 6
$38.33 经常维护
水冷 3
激光毛化激光器的选用
课程：激光表面改性技术
主讲教师：林继兴
激光毛化激光器的选用
教学目标 通过本次课程的学习，了解不同激光毛化激光器的优缺点 及选用依据。
激光毛化激光器
传统激光毛化激光器： 1、 CO2激光毛化系统 2、 YAG 激光毛化系统
新型激光毛化激光器： 光纤激光毛化柔性工作站
CO2激光毛化系统优点
$24.27 需要维护
小 结
1、可以用于激光毛化的激光器有传统的CO2、YAG激
光器和新兴的光纤激光器 2、 CO2、YAG激光器有各自的优缺点，光纤激光器在
光电转换效率、使用成本、使用效果等方面有一定的优势。
作业思考题
1、可用于激光毛化的激光器有哪些？
2、YAG激光毛化系统存在哪些缺点？