24 激光设备的结构.
常见激光器结构及器件功能介绍
常见激光器结构及器件功能介绍激光器是一种产生、放大和聚焦激光光束的器件。
它在现代科学、医疗、工业和战争等领域都有广泛的应用。
常见的激光器结构主要包括激光介质、泵浦源、光学谐振腔和输出窗口等部分。
下面将对这些部分的功能进行详细介绍。
1.激光介质：激光介质是激光器的核心部件，它能够使电能或光能转化为激光能量。
常见的激光介质包括气体（如二氧化碳、氩等）、固体（如Nd:YAG晶体）和液体（如染料溶液）等。
不同激光介质具有不同的特性，决定了激光器的输出特点。
2.泵浦源：泵浦源是激光器产生激光能量的能源，它对激光介质进行能量输入，使之达到激发态。
常见的泵浦源包括电子激发（如气体放电、闪光灯等）、光学激发（如半导体激光二极管、固体激光晶体等）和化学激发（如染料激光器）等。
泵浦源的选择决定了激光器的效率和波长等参数。
3.光学谐振腔：光学谐振腔是激光器中光的来回传播的空间，在谐振腔内激光能量发生倍增和光模式形成。
常见的光学谐振腔包括平面腔、球面腔和折射腔等。
谐振腔的结构和参数决定了激光器的输出特征，如脉冲宽度、线宽和波前质量等。
4.输出窗口：输出窗口是激光器中激光能量传出的接口，它具有透过激光的特性，并使激光尽量少损耗。
常见的输出窗口材料包括光学玻璃、光纤和光学晶体等。
输出窗口的选择和设计是影响激光器输出功率和光束质量的重要因素。
除了上述部分，激光器还包括一些辅助器件和系统，如冷却系统、调谐器和稳频器等，它们的功能主要有以下几个方面：1.冷却系统：激光器在工作过程中会产生大量的热量，需要通过冷却系统来散热，以保持激光介质和泵浦源的稳定性。
常见的冷却方式包括空气冷却、水冷却和制冷剂冷却等。
2.调谐器：激光器的波长可能需要进行调整，以适应不同应用的需求。
调谐器通过改变光学谐振腔的长度或谐振性能，实现激光器波长的可调。
3.稳频器：激光器的频率稳定度对一些应用非常重要。
稳频器通过使用反馈调节和控制系统，使激光器的频率保持在目标值附近的范围内。
激光设备的组成
激光设备的组成激光设备是一种利用激光技术产生、放大、调制和控制激光的设备。
它广泛应用于工业、医疗、科研等领域。
激光设备的组成主要包括激光器、光学系统、电源系统和控制系统等。
一、激光器激光器是激光设备的核心部件，用于产生和放大激光光束。
激光器一般由激光介质、泵浦源和谐振腔等部分组成。
激光介质有固体、液体和气体等多种类型，不同类型的激光介质决定了激光器的输出波长和功率特性。
泵浦源则用于提供能量，激发激光介质中的原子或分子跃迁，使其产生受激辐射。
谐振腔用于增强激光的光程，使光线在腔内来回反射，形成激光共振。
二、光学系统光学系统是激光设备中负责操控和控制激光光束的部分。
光学系统主要包括激光束整形器、激光束传输系统、激光束聚焦系统和光学器件等。
激光束整形器用于调整激光光束的形状和大小，使其适应不同的应用场景。
激光束传输系统用于将激光光束从激光器传输到目标位置，通常采用光纤或光束导管等方式。
激光束聚焦系统用于将激光光束聚焦到目标上，以实现切割、焊接、打标等操作。
光学器件如光学透镜、光学棱镜等则用于调整激光光束的传播方向和光路。
三、电源系统电源系统为激光设备提供所需的电能。
激光器通常需要较高的电压和电流来驱动，因此电源系统必须具备稳定可靠的特点。
电源系统一般由直流电源、交流电源和脉冲电源等组成，根据不同的激光器类型和工作要求选择合适的电源。
四、控制系统控制系统用于对激光设备进行操作和控制。
控制系统一般包括硬件控制和软件控制两部分。
硬件控制主要由传感器、执行器和电路板等组成，用于监测和控制激光设备的各个参数和功能。
软件控制则通过计算机或控制器等设备进行，可以实现对激光设备的远程监控和操作，提高设备的自动化程度和工作效率。
激光设备的组成主要包括激光器、光学系统、电源系统和控制系统等部分。
这些部分相互协作，共同实现激光的产生、放大、调制和控制，为激光设备的正常运行和应用提供了基础。
随着科技的不断发展，激光设备的组成也在不断创新和完善，以满足不同领域对激光技术的需求。
常见激光器结构及器件功能介绍
例如：DRACO-11D30-L
该型号代表的激光器型号是： 1064nm波长、Nd:YVO4晶体、双二极管泵浦、
30W激光管、长脉宽
只需根据型号，便可知该激光器大致参数，便于 对不同的应用选择不同激光器
各型号激光器参数
型号
参数 激光波长 光束质量M2 最大输出功率 激光脉宽范围
DRACO-11D30-L DRACO-11D30 DRACO-11D40 DRACO-12D30-L DRACO-51D30 DRACO-51D40 DRACO-51S40 DRACO-11S40 DRACO-52D30-S
调Q即开关， 声光调Q：超声波衍射光栅 电光调Q：旋转偏振方向 机械调Q：…
Q开关
QS27-4S-B-XXn
QS： Q-Switch 缩写 27 ：声光驱动射频频率 MHz
4 ：通光孔径 1.6 2 3 4 5 6.5 8 mm
S ：超声波模式 C 偏振 S非偏振 D正交
B ：水接头形式 S B R
分类
腔内倍频
Q
LBO Nd:YVO4
腔外倍频
Q
Nd:YVO4
LBO
打 C标O2机激光用器到，的新激锐、光相器干、自制
YAG灯泵浦固体激光器
kr lamp Nd:YAG rod
侧面泵浦固体激光器
LD
Nd:YAG rod
端面泵浦固体激光器
LD Nd:YAG Nd:YVO4 光纤激光器 IPG ,SPI
4、多参量的输出 复杂的、高要求的应用需要针对性强的激光输出参 量。 “DRACO”作为一个激光器平台，通过多重冗余 设计，可实现不同激光波长、不同激光功率、不同激 光脉宽等的组合输出，最大限度满足各个行业应用的 需要。
几种激光器的结构示意
几种激光器的结构示意激光器是一种能够产生激光光束的器件。
不同类型的激光器通过不同的结构设计来产生不同的激光波长和激光功率。
下面将介绍几种常见的激光器结构示意。
1.气体激光器气体激光器利用气体放电产生激光。
气体激光器的基本结构包括激活介质、激励源和谐振腔。
激活介质是气体，常用的有氖、氩、氮气等。
激活介质通常填充在放电室内，由于电压作用下的电子激发使激发介质处于激发态，然后通过自发辐射产生的辐射光激发其他激发介质，从而实现光的放大效应。
激光器的谐振腔是由两块平面反射镜构成的，通过调节反射镜间的距离，可以实现激射光束的调谐。
2.固体激光器固体激光器是指利用固体介质产生激光。
固体激光器的基本结构包括激发源、增益介质和谐振腔。
激发源通常是一个脉冲电流或者光源，通过激发能量传递给增益介质，使其转化为激发态。
增益介质通常是晶体或者玻璃，如Nd:YAG晶体、Nd:YVO4晶体等。
激发能量在增益介质中逐渐积累，产生激光放大效应。
激光器利用谐振腔来限制光的传播方向，提供光的增益和反射，从而产生高激光功率输出。
3.半导体激光器半导体激光器是利用PN结构形成的电流与光的耦合效应来产生激光。
它的基本结构主要由P型半导体层、N型半导体层和激活层组成。
激活层是半导体激光器的核心部分，通过电流注入的方式产生激发态电子和空穴，然后通过电子空穴复合过程，放出激光。
半导体激光器具有体积小、发光效率高、功耗低等优点，广泛应用于通信、医疗等领域。
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。
光纤激光器的基本结构包括光纤、增益介质和谐振腔。
增益介质通常是受控的掺杂光纤，如掺钕光纤、掺铽光纤等。
激发源通过光纤输入激发介质，产生激发态，然后通过自发辐射和受激辐射过程产生激光。
谐振腔的结构通常根据需要采用不同的方式，如光栅镜、光纤光栅、光纤环等。
以上是几种常见的激光器结构示意，每种激光器都有特定的工作原理和结构设计，以满足不同的应用需求。
光纤激光器的基本结构和工作原理
光纤激光器的基本结构和工作原理一、光纤激光器的基本结构光纤激光器是一种利用光纤作为光学谐振腔的激光器。
它由光纤、泵浦光源、谐振腔和输出耦合器件组成。
1. 光纤：光纤作为光传输的介质，具有较高的光学质量和较低的损耗。
它通常由二氧化硅或氟化物等材料制成。
2. 泵浦光源：泵浦光源是提供激发能量的装置，常见的泵浦光源有半导体激光器、氘灯等。
泵浦光源通过能级跃迁将电能转化为光能，将光纤中的掺杂物激发至激发态。
3. 谐振腔：谐振腔是产生激光放大的空间，由两个反射镜构成，其中一个是部分透射的输出耦合镜。
谐振腔中的光纤被反射镜反射多次，形成光学谐振，增强光的幅度。
4. 输出耦合器件：输出耦合器件是将放大的激光从谐振腔中输出的装置，常见的输出耦合器件有反射镜、光栅等。
它通过调节输出耦合器件的透射率，实现激光的输出。
二、光纤激光器的工作原理光纤激光器的工作原理是基于激光的受激辐射过程。
其工作过程主要可以分为三个步骤：泵浦、光放大和激射。
1. 泵浦：泵浦光源产生的高能量光通过耦合装置输入光纤，激发光纤中的掺杂物（如铥、镱、铍等）的原子或离子跃迁到激发态，形成一个能级反转。
2. 光放大：光纤中的激发态粒子通过受激辐射过程，发射出与泵浦光源相同频率和相干相位的光子。
这些光子经过多次反射，在谐振腔中不断放大，形成光的增强。
3. 激射：当光的增益超过谐振腔的损耗时，光纤激光器开始产生激射。
激射的激光经过输出耦合器件，部分透射出光纤，形成激光输出。
光纤激光器的工作原理可以通过能级图来解释。
在泵浦过程中，泵浦光源提供的能量使得光纤中的掺杂物原子或离子跃迁到激发态。
在光放大过程中，激发态粒子通过受激辐射过程，发射出与泵浦光源相同频率和相干相位的光子。
这些光子通过多次反射，在谐振腔中不断受到增益介质的放大。
当光的增益超过谐振腔的损耗时，光纤激光器开始产生激射，形成激光输出。
光纤激光器具有很多优点，如小型化、高效率、高质量光束、稳定性好等。
激光焊接设备的构造和原理
激光焊接设备的构造和原理激光焊接设备是一种高精度、高效率的焊接装备，主要由激光器、光束传输系统、光束控制系统和工作台组成。
下面将详细介绍激光焊接设备的构造和原理。
一、激光器：激光器是激光焊接设备的核心部件，它能够产生高能量、高光束质量的激光束。
常见的激光器包括固体激光器、气体激光器和半导体激光器。
固体激光器通常采用钕（Nd）离子晶体作为活性介质，通过泵浦源（如二极管激光器）获得激光输出。
气体激光器使用带电气体（如二氧化碳）作为工作介质，通过高频交流电源激发气体分子的激发态，产生激光输出。
半导体激光器则利用半导体材料的PN结特性，通过电流注入使半导体处于激发态，从而产生激光输出。
二、光束传输系统：光束传输系统将激光器发出的激光束传输到焊接点。
它由光束传输光纤、光束扩束器和光束导向器等组成。
光束传输光纤用于将激光束传输到焊接点，保证光束的稳定性与一致性。
光束扩束器用于调整激光束的直径和焦距，以满足不同焊接工艺的要求。
光束导向器则用于将激光束引导到工作台上指定的焊接位置。
三、光束控制系统：光束控制系统用于控制激光焊接过程中光束的参数，以实现焊接效果的控制和优化。
常见的参数包括功率、焦点位置、焦斑形状等。
光束控制系统包括功率控制器、扫描/转向镜组和自动跟踪系统等。
功率控制器用于控制激光器的输出功率，以满足不同焊接工况的需要。
扫描/转向镜组用于改变光束的传输方向和焦点位置，实现焊接路径的控制。
自动跟踪系统则用于实时跟踪焊接位置和距离，以保持焊接过程的稳定性和准确性。
四、工作台：工作台是激光焊接设备的工作平台，用于固定和定位焊接件。
工作台通常具有多轴运动系统，可以实现焊接件在三维空间内的精确定位和调整。
工作台还配备焊接头和焊接辅助设备，如焊接夹具、气体保护装置等，以提供焊接过程中所需的支撑和保护。
激光焊接的原理是利用高能量密度的激光束，使焊接材料迅速加热，并局部熔化或熔合，从而实现焊接接合。
激光焊接的特点是能够实现高精度焊接、热影响区小、变形小、焊接速度快等。
激光器基本结构
激光器基本结构一、激光器的基本原理激光器是一种能够产生高强度、高单色性的光束的装置。
它的核心部分是一个能够产生受激辐射的介质，通常采用激光介质，如Nd:YAG晶体或CO2气体等。
当这个介质被能量激发时，它会放出一束相干的光束。
二、激光器的基本结构1. 激发源：用于提供能量以激发介质产生受激辐射。
通常采用电子束、闪光灯和半导体等。
2. 激光介质：用于产生受激辐射的物质，通常采用固态、液态或气态介质。
3. 光学谐振腔：由两个反射镜组成，其中一个为半透明镜。
它们将产生的光束反复反射在内部形成一条相干且强度增强的光线。
4. 准直系统：用于控制输出光束方向和形状，通常由透镜和棱镜组成。
5. 输出窗口：将准直后的光线引出谐振腔，输出到外界。
三、激光器的工作原理1. 激发介质：激光器的激发源提供能量，使介质中的原子或分子进入高能态。
2. 受激辐射：当介质中的原子或分子处于高能态时，它们会受到外界光线的刺激，并发生受激辐射，产生相干光束。
3. 谐振腔：产生的相干光束在谐振腔内反复反射，形成一条强度增强、相干性好的光线。
4. 输出：准直系统控制输出光线方向和形状，通过输出窗口将光线引出谐振腔。
四、常见的激光器类型1. 固态激光器：采用固体介质，如Nd:YAG晶体等。
2. 气体激光器：采用气体介质，如CO2气体等。
3. 半导体激光器：采用半导体材料作为介质。
4. 其他类型：还包括自由电子激光器、化学气相激光器等。
五、应用领域1. 制造业：激光器在制造业中广泛应用，如激光切割、激光打标等。
2. 医疗领域：激光器在医疗领域中常用于手术、皮肤美容等。
3. 通信领域：激光器在通信领域中被用于传输信息。
4. 科学研究：激光器在科学研究中也有广泛的应用，如原子物理实验等。
六、发展趋势1. 激光器技术将继续发展，产生更高功率和更高质量的激光束。
2. 激光器应用领域将不断扩大，特别是在智能制造和高精度加工等方面。
3. 激光器将成为未来通信、医疗和科学实验的重要工具。
激光器产生激光的三个基本结构
激光器产生激光的三个基本结构一、引言激光器是一种能够产生单色、高亮度、几乎无散射的光束的装置，广泛应用于科学研究、医疗、通信等领域。
激光器的基本结构有三种，分别是气体激光器、固体激光器和半导体激光器。
本文将详细介绍这三种激光器的基本结构及其工作原理。
二、气体激光器1. 气体激光器的基本结构气体激光器由放电管和反射镜组成。
放电管是一个密闭的玻璃管，内部填有稀薄气体（如氦氖气），两端分别安装有高压电极和低压电极。
反射镜则是由两个平面镜或球面镜组成，其中一个反射镜具有一定透过率。
2. 气体激光器的工作原理当高压电极加上高电压时，放电管内的气体被电离，形成等离子体。
等离子体中的自由电子通过碰撞使得氦原子发生受激辐射，产生激光。
激光在反射镜间来回反射，形成一个稳定的激光束。
3. 气体激光器的应用气体激光器广泛应用于科学研究、医疗、通信等领域。
其中，二氧化碳激光器被广泛应用于工业加工领域，如切割、焊接和打孔等。
三、固体激光器1. 固体激光器的基本结构固体激光器由放电管和固态材料组成。
固态材料通常是掺有特定元素（如钕）的晶体或玻璃材料。
放电管则是一个密闭的腔体，内部填有闪烁物质（如氙气），两端分别安装有高压电极和低压电极。
2. 固体激光器的工作原理当高压电极加上高电压时，放电管内的闪烁物质被电离，形成等离子体。
等离子体中的自由电子通过碰撞使得掺杂元素发生受激辐射，产生激光。
激光在固态材料中来回反射，形成一个稳定的激光束。
3. 固体激光器的应用固体激光器广泛应用于科学研究、医疗、通信等领域。
其中，钕掺杂的固态激光器被广泛应用于医疗领域，如眼科手术和皮肤美容等。
四、半导体激光器1. 半导体激光器的基本结构半导体激光器由PN结和反射镜组成。
PN结是由P型半导体和N型半导体组合而成的结构，反射镜则是由两个端面反射镜组成。
2. 半导体激光器的工作原理当PN结加上正向电压时，电子从N型区域流向P型区域，与空穴复合产生辐射能量，产生激光。
激光切割机结构组成及各部分作用_概述及解释说明
激光切割机结构组成及各部分作用概述及解释说明1. 引言1.1 概述激光切割技术是一种利用高能量密度的激光束对材料进行精确切割的先进加工方法。
它可以在各种材料上实现高速、高质量和高精度的切割，因此被广泛应用于工业制造、航空航天和汽车等领域。
1.2 文章结构本文将从激光切割机的结构组成以及各部分的作用出发，进行全面而详细地阐述。
首先介绍激光切割机的主体框架、光路系统和激光发生器三个主要组成部分，然后进一步探讨各部分在整个切割过程中的具体作用与功能。
1.3 目的本文旨在通过对激光切割机结构组成及各部分作用的介绍，使读者对该设备有一个全面且准确的认识。
同时，通过实际案例分析展示其广泛应用领域和技术特点，为相关行业提供参考与借鉴。
最后，文章将对未来发展趋势进行展望，探讨可能带来的新机遇和挑战。
2. 激光切割机结构组成：2.1 主体框架：激光切割机的主体框架是整个设备的基本支撑结构，通常由钢板焊接而成。
该结构主要包括：床身、纵横梁、工作台和传动系统。
床身是切割机的基础支撑部分，用于固定其他各部件；纵横梁则帮助支撑和移动光路系统；工作台提供工件放置的平台，并配备固定装置以保持工件稳定；传动系统则确保切割头在一定范围内高精度运动。
2.2 光路系统：光路系统是激光切割机中起关键作用的部分，它将激光引导到切割头上。
光路系统通常由几个主要组件组成：激光输出口、反射镜、调焦镜和冷却装置。
激光输出口用于将从激光发生器中产生的高能量激光束引导出来；反射镜通过反射将激光束引导到调焦镜上；调焦镜则起到聚焦作用，使得激光能量可集中在工件上的一个小区域内；冷却装置则用于保持光路系统的稳定运行温度，防止过热。
2.3 激光发生器：激光发生器是激光切割机中最核心的组件之一，它产生并释放高强度、单色和一致的激光束。
根据不同的应用需求，常见的激光发生器包括：CO2激光器、纤维激光器和YAG固体激光器等。
不同类型的激光发生器具有各自特点，例如CO2激光器适合加工非金属材料，而纤维激光器则更加适用于金属材料的切割。
医用激光仪器结构
医用激光仪器结构医用激光仪器是一种利用激光技术进行医学治疗和诊断的仪器。
医用激光在医学方面的应用已广泛，如手术切割、照射、诊断、治疗等等。
它的结构由多个部分组成，需要严格的设计和制造才能保证其正确的工作。
第一步是激光器部分的制造。
激光器是激光仪器的核心部分，它负责产生功率足够的激光光束。
激光器的结构包括激光管、反射器、能源存储单元、冷却系统等。
激光器的制造需要严格的工艺，因为它的工作条件对激光输出功率、波长、光束直径、光束模式等参数的影响比较大。
第二步是光束传输部分的设计与制造。
该部分主要由镜子、光学器件和光纤组成。
它的主要作用是将激光源产生的激光束传输到病人身上，确保激光的质量和稳定性。
由于激光光束的传输有很多种方式，所以在设计和制造时需要根据具体的应用场景进行调整。
第三步是照射头的设计和制造。
照射头主要用于将激光投射到病人身上，完成治疗或诊断。
照射头的结构包括光纤连接端、对准器、调焦机构等。
在照射头的设计过程中，需要考虑到其定位和拆卸的方便性，使得该部分能够快速和准确地安装到病人身上。
第四步是控制系统的设计和制造。
保证整个仪器正常运行需要严格的控制和监测机制。
控制系统包括电源、控制器、传感器等。
在设计和制造控制系统时，需要考虑到不同控制程序的运行效率和稳定性。
最后一步是机械部分的设计和制造。
机械部分将以上所有部分组合在一起，形成完整的医用激光仪器。
机械部分的设计和制造需要确保各个组件之间的精确对位，并提供稳定的支撑和运动控制能力，从而保证整个仪器的性能和稳定性。
综上所述，医用激光仪器的结构包括激光器、光束传输部分、照射头、控制系统和机械部分等多个组件。
在设计和制造过程中，需要考虑到各个部分之间的互相作用，从而保证整个仪器的性能和稳定性。
医用激光技术的应用已经取得了显著的成果，并且在未来的医学发展中，将继续发挥其重要作用。
激光器的基本结构_激光器的基本构造特点【完整解析】
激光器的基本结构_激光器的基本构造特点内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、数控系统、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.激光器一般包括以下部分。
1、激光工作介质激光的产生必须选择合适的工作介质，可以是常体、液体、固体或半导体。
在这种介质中可以实现粒子数反转，以制造获得激光的必要条件。
显然亚稳态能级的存在，对实现粒子数反转世非常有利的。
现有工作介质近千种，可产生的激光波长包括从真空紫外道远红外，非常广泛。
作为激光器的核心，是由激活粒子（都为金属）和基质两部分组成，激活粒子的能级结构决定了激光的光谱特性和荧光寿命等激光特性，基质主要决定了工作物质的理化性质。
根据激活粒子的能级结构形式，可分为三能级系统（例如红宝石激光器）与四能级系统（例如Er：YAG激光器）。
工作物质的形状目前常用的主要有四种：圆柱形（目前使用最多）、平板形、圆盘形及管状。
2、激励源为了使工作介质中出现粒子数反转，必须用一定的方法去激励原子体系，使处于上能级的粒子数增加。
一般可以用气体放电的办法来利用具有动能的电子去激发介质原子，称为电激励；也可用脉冲光源来照射工作介质，称为光激励；还有热激励、化学激励等。
各种激励方式被形象化地称为泵浦或抽运。
为了不断得到激光输出，必须不断地“泵浦”以维持处于上能级的粒子数比下能级多。
泵浦源能够提供能量使工作物质中上下能级间的粒子数翻转，目前主要采用光泵浦。
泵浦光源需要满足两个基本条件：有很高的发光效率和辐射光的光谱特性应与工作物质的吸收光谱相匹配。
常用的泵浦源主要有惰性气体放电灯、太阳能及二极管激光器。
其中惰性气体放电灯是当前最常用的，太阳能泵浦常用在小功率器件，尤其在航天工作中的小激光器可用太阳能最为永久能源，二极管(LD)泵浦是目前固体激光器的发展方向，它集合众多优点于一身，已成为当前发展最快的激光器之一。
激光加工基本设备及其组成部分
激光加工基本设备及其组成部分
激光加工是一种利用激光束加工材料的方法。
激光加工设备主要由以下几部分组成：
1. 激光源
激光源是激光加工设备的核心部件，它产生激光束。
常用的激光源有CO2气体激光器、固体激光器、半导体激光器等。
不同类型的激光源具有不同的功率、波长和重复频率等特点，用户可以根据需要选择不同类型的激光源。
2. 光路系统
光路系统主要由反射镜、透镜等组成，它的主要作用是将激光束聚焦在加工点上，并确保激光束的质量。
光路系统的设计和调整对于激光加工的质量和效率具有至关重要的作用。
3. 控制系统
控制系统是激光加工设备的大脑，它控制激光源、光路系统、工作台等组件的运动和参数设置。
现代激光加工设备通常采用计算机控制系统，用户可以通过计算机界面进行操作和参数设置。
4. 工作台
工作台是激光加工设备的承载部件，它支持被加工的材料，同时可以进行移动和旋转等动作。
大多数激光加工设备采用多轴数控工作台，可以实现各种复杂的加工运动。
5. 辅助设备
辅助设备包括冷却系统、排气系统、除尘系统等，它们的作用是确保激光加工设备的稳定运行和操作环境的清洁。
其中，冷却系统主要用于激光源的散热，排气系统和除尘系统则用于清除激光加工过程中产生的废气和粉尘。
以上就是激光加工设备的基本组成部分。
不同类型的激光加工设备在组成部分和工作原理上可能会有所不同，但总体来说，它们都包含了以上几个方面的内容。
常见激光器结构及器件功能介绍
常见激光器结构及器件功能介绍激光器是一种产生并放大激光束的装置，常见的激光器结构包括气体激光器、固体激光器、液体激光器和半导体激光器。
下面将对这些常见的激光器结构及器件功能进行介绍。
1.气体激光器：气体激光器是利用气体分子或原子的电子能级跃迁放大光子束的装置。
常见的气体激光器包括二氧化碳激光器和氩离子激光器。
（1）二氧化碳激光器（CO2激光器）：它是利用二氧化碳气体的分子振动能级跃迁来放大激光。
主要用于切割、打孔、焊接等工业加工领域。
（2）氩离子激光器：它利用氩离子气体的电子能级跃迁来放大激光。
主要应用于生物医学、光学雷达等领域。
2.固体激光器：固体激光器是利用固体材料（如纳、晶体、陶瓷等）的电子能级跃迁放大光子束的装置。
常见的固体激光器包括Nd:YAG激光器和雷射晶体放大器。
（1）Nd:YAG激光器：它是利用掺杂了钕离子的钇铝石榴石晶体的电子能级跃迁来放大激光。
主要用于切割、焊接、医疗美容等领域。
（2）雷射晶体放大器：它是利用高浓度掺杂放大材料（如三氧化二铜、Cr4+：YAG等）的反射效应来放大激光。
主要应用于高能激光研究和军事领域。
3.液体激光器：液体激光器是利用液体材料的分子或原子能级跃迁放大光子束的装置。
常见的液体激光器包括染料激光器和化学激光器。
（1）染料激光器：它利用在溶液中溶解染料分子的电子能级跃迁来放大激光。
主要用于光谱分析、显示技术等领域。
（2）化学激光器：它利用化学反应产生的激发态物质来放大激光。
主要应用于军事领域和科学研究。
4.半导体激光器：半导体激光器是利用半导体材料（如GaN、InP等）的电子能级跃迁放大光子束的装置。
常见的半导体激光器包括激光二极管和垂直腔面发射激光器（VCSEL）。
（1）激光二极管：它利用PN结的电子能级跃迁来放大激光。
主要应用于光通信、光储存、激光打印等领域。
（2）VCSEL：它利用垂直结构的PN结的电子能级跃迁来放大激光。
主要应用于光通信、生物传感等领域。
激光器的基本结构
激光器的基本结构1、激光工作介质激光的产生必须选择合适的工作介质，可以是常体、液体、固体或半导体。
在这种介质中可以实现粒子数反转，以制造获得激光的必要条件。
显然亚稳态能级的存在，对实现粒子数反转世非常有利的。
现有工作介质近千种，可产生的激光波长包括从真空紫外道远红外，非常广泛。
作为激光器的核心，是由激活粒子（都为金属）和基质两部分组成，激活粒子的能级结构决定了激光的光谱特性和荧光寿命等激光特性，基质主要决定了工作物质的理化性质。
根据激活粒子的能级结构形式，可分为三能级系统（例如红宝石激光器）与四能级系统（例如Er：YAG激光器）。
工作物质的形状目前常用的主要有四种：圆柱形（目前使用最多）、平板形、圆盘形及管状。
2、激励源为了使工作介质中出现粒子数反转，必须用一定的方法去激励原子体系，使处于上能级的粒子数增加。
一般可以用气体放电的办法来利用具有动能的电子去激发介质原子，称为电激励；也可用脉冲光源来照射工作介质，称为光激励；还有热激励、化学激励等。
各种激励方式被形象化地称为泵浦或抽运。
为了不断得到激光输出，必须不断地“泵浦”以维持处于上能级的粒子数比下能级多。
泵浦源能够提供能量使工作物质中上下能级间的粒子数翻转，目前主要采用光泵浦。
泵浦光源需要满足两个基本条件：有很高的发光效率和辐射光的光谱特性应与工作物质的吸收光谱相匹配。
常用的泵浦源主要有惰性气体放电灯、太阳能及二极管激光器。
其中惰性气体放电灯是当前最常用的，太阳能泵浦常用在小功率器件，尤其在航天工作中的小激光器可用太阳能最为永久能源，二极管(LD)泵浦是目前固体激光器的发展方向，它集合众多优点于一身，已成为当前发展最快的激光器之一。
LD泵浦的方式可以分为两类，横向：同轴入射的端面泵浦；纵向:垂直入射的侧面泵浦。
LD泵浦的固体激光器有很多优点，寿命长、频率稳定性好、热光畸变小等等，当然最突出的优点是泵浦效率高，因为它泵浦光波长与激光介质吸收谱严格匹配。
激光器的基本结构
激光器的基本结构激光器是一种可以产生高度聚焦光束的光源。
它的基本原理是利用受激辐射产生的光子相互作用的方式，引起光子数的不断增加，从而形成一个具有高亮度、高单色性和高相干性的激光光束。
这样的光束可以用于医疗、科研、工业制造等许多领域。
而激光器的基本结构则是支撑起这一技术的核心。
根据激光器的结构类型可以分为固体激光器、气体激光器和半导体激光器三类。
固体激光器是指激光材料采用固态，如Nd:YAG激光器、铬掺杂蓝宝石激光器等。
其主要结构由激光器晶体、泵浦源、谐振腔及输出装置组成。
其中激光器晶体是重要的光学增益介质，将泵浦源能量吸收后产生激发态离子，通过在谐振腔中反复传输，激发产生一系列受激辐射，形成一个具有高强度、高单色性、高相干性的激光束。
气体激光器是一种利用气体的非平衡态放电产生激光的装置。
气体激光器的主要结构由放电腔、激光介质管、反射镜组和高压电源组成，其中激光介质管是优选吸气体形式的轴对称管状结构。
当其受到电源供电时，在放电腔内发生气体电离，离子打击激发气体发生非平衡态放电，激励分子发生受激辐射，从而产生激光。
半导体激光器是一种利用半导体材料（如GaAs）制作，产生激光的器件。
其主要结构由多个半导体层组成，包括n型外在电子注入层、p型外在空穴注入层及激光发射层等。
同时，还由一组电极体系控制激光发射的状态。
当载流子在式样中扩散时，由于半导体结的存在，使得电子与空穴的复合产生辐射，进而达到产生激光的效果。
综上所述，三种不同的激光器结构各自具有不同的应用领域。
固体激光器广泛应用于材料加工、环境监测、成像学等方面，气体激光器则应用于气体分析、医学手术等领域。
而半导体激光器，则是随着现代通讯技术的发展而崭露头角，应用于光纤通讯、光电子集成等方面。
激光器的基本结构虽然各不相同，但都是由光学增益介质、泵浦源、谐振腔和输出装置等多个组成部分构成的。
只有我们深入了解每一种激光器结构的工作原理并加以适当应用，才能在相应领域里发挥出更大的作用。
二氧化碳激光切割机结构
二氧化碳激光切割机结构
二氧化碳激光切割机主要由以下几个部分组成：
1. 激光器：激光器是二氧化碳激光切割机的核心部件，利用二氧化碳分子的能级跃迁来产生高能量、高稳定性的激光束。
2. 光路系统：光路系统主要包括反射镜和透镜，用于调整和聚焦激光束。
反射镜用来改变激光束的方向，透镜用来聚焦激光束，使其能够达到较小的焦斑直径，提高切割精度。
3. 工作台：工作台是切割机上用来放置待加工物品的平台，可以根据需要进行上下、前后和左右移动，以实现对待加工物品的定位和移动。
4. 动力系统：动力系统主要是指激光切割机使用的电源系统，供激光器和其他驱动部件提供所需的电力。
5. 控制系统：控制系统用于控制激光切割机的运行，包括激光器的开关、光路系统的调整、工作台的移动等，通常采用计算机或者专门的控制器进行操作。
综上所述，二氧化碳激光切割机的结构主要由激光器、光路系统、工作台、动力系统和控制系统组成，通过这些部件的协调工作，实现对各种材料的高精度切割。
激光器的构造及工作原理
激光器的基本结构
激光器一般由三部 分构成，如图4-1-3所示。
1.激光工作物质
在一定条件下，能产生光的受激辐射的物质，称为激 光工作物质。 激光工作物质可以是气体、液体、固体（包括各类半 导体）。现在，激光工作物质已有近千种，可以产生的激 光包括X射线、紫外光、可见光、红外光等，具有很宽广 的波长范围。
多的次数后，就可以在腔内建立起稳定的相干光振荡。
激光器的工作原理
激光工作物质中自发辐射的光，引起工作物质的受激 辐射。在天然情况下，这种受激辐射的光不能被放大。但 是，当激光工作物质处于特定的装置（谐振腔）中时，受
激辐射光可以被反射回来诱导产生新的受激辐射，光在上
述谐振腔内来回反射、振荡，在激励源不断提供必要能量 的条件下，受激辐射的光就可被不断放大，并从部分反射 镜一端输出，形成具有一系列特殊性质的激光。
2.光的受激辐射 当处于高能态E2上的粒子，受到能量等于 E=hv=|E2-E1| 的外来入射光子照射时，由于这种光的刺激而发 射一个与入射光子一模一样的光子，粒子自身跃 迁到低能态E1上去，在这一过程中，发射的光子 与入射的光子，在频率、相位、偏振状态以及发 射方向等方面都完全相同，这个过程称为光的受 激辐射（stimulatedemission），如图4-1-2所示。
2.激励源
给激光工作物质提供能量的装置，叫激励源，包 括用气体放电的办法激发工作物质的电激励；用脉冲 光源来照射工作物质的光激励；还有热激励、化学激 励等。
3.谐振腔
使受激辐射的光得以放大的装置，叫谐振腔。在激光 器的两端面对面地装上两块反射率很高的镜，使得在一定 方向上的受激辐射的光在两块镜间多次往返，当往返足够
练习与评价
1.什么是自发辐射？什么是受激辐射？ 2.激光器由哪三个基本部分组成？ 3.简述激光器的工作原理。
项目二激光打标设备整体结构认识及维护
项目二激光打标设备整体结构认识及维护激光打标设备是一种利用激光束将文字、图形等信息永久地打印在材料表面的设备。
它主要由以下几部分组成：激光发生器、振镜扫描装置、工作台、控制系统等。
本文将对激光打标设备的整体结构认识及维护进行详细介绍。
1.激光发生器是激光打标设备的核心部分。
它由激光器、电源和冷却装置组成。
激光器产生的激光束通过控制系统的调节，能够实现不同功率、不同频率的激光输出。
维护方面，激光发生器需要定期清洁镜片和调节光路，确保激光束的输出质量。
同时，要保持激光电源的正常工作，定期检查激光器泵浦光源和冷却装置的运行状态。
2.振镜扫描装置是将激光束精确地聚焦并在三维空间内扫描移动的部件。
它由扫描镜、电机和驱动系统等组成。
通过调节扫描镜的角度和速度，可以实现激光束在材料表面的快速定位和移动。
维护方面，振镜扫描装置需要检查和调整扫描镜的角度和位置，保持激光束的稳定聚焦状态。
同时，要定期清洁扫描镜片和润滑振镜的转动轴，确保振镜扫描装置的正常运行。
3.工作台是激光打标设备的工作平台，用于放置需要打标的材料。
它通常由铝合金或不锈钢制成，具有较高的耐磨性和平整度。
维护方面，工作台需要定期清理杂物和污渍，以保证激光打标的稳定性和精度。
同时，要定期检查工作台的平整度和磨损情况，必要时进行修复或更换。
4.控制系统是激光打标设备的大脑，用于控制整个设备的运行和打标过程。
它由电脑和相应的软件组成。
维护方面，控制系统需要定期更新软件和驱动程序，确保设备的正常运行和打标效果。
同时，要注意定期清理电脑内部的灰尘和杂物，保持电脑的散热和稳定性。
总结起来，激光打标设备的维护工作主要包括以下几个方面：定期清洁镜片和调节光路，检查和调整振镜扫描装置的角度和位置，清理工作台和检查其平整度，更新控制系统的软件和驱动程序，清理电脑内部的灰尘和杂物等。
通过这些维护措施，可以确保激光打标设备的正常运行和持续稳定的打标效果。
激光设备的组成
激光设备的组成激光设备是利用激光技术产生强聚光的光束，具有高单色性、高亮度和高相干性的特点。
它在科研、医疗、工业生产等领域得到广泛应用。
激光设备的组成主要包括激光器、光学系统、冷却系统和电子控制系统等几个重要部分。
一、激光器激光器是激光设备的核心部件，它能够产生高能量、高亮度的激光光束。
激光器的主要组成部分包括激活介质、泵浦源和光学谐振腔。
激活介质可以是固体、液体或气体，不同的激活介质决定了激光器的工作波长和特性。
泵浦源是激活介质的能量供给源，可以是光电池、电子束或者其他激发手段。
光学谐振腔是激光器的光学反馈装置，它能够增强激活介质中的光子发射，形成激光光束。
二、光学系统光学系统是激光设备中的重要组成部分，它主要用于激光光束的整形、调节和控制。
光学系统包括透镜、反射镜、光束分束器等光学元件。
透镜能够改变激光光束的传播方向和聚焦程度；反射镜可以反射和折射激光光束，实现激光光束的反射和聚焦；光束分束器可以将激光光束分成多个光束，用于多光束加工和多光束投射等应用。
三、冷却系统冷却系统是激光设备中非常重要的组成部分，它用于控制激光器和光学元件的温度，保证激光设备的稳定运行。
冷却系统通常采用水冷或者风冷方式，通过循环流体冷却激光器和光学元件，防止其过热和损坏。
冷却系统还可以控制激光器和光学元件的温度梯度，以提高设备的工作效率和寿命。
四、电子控制系统电子控制系统是激光设备的重要组成部分，它用于控制和调节激光器和光学系统的工作状态。
电子控制系统通常由微处理器、电子电路和传感器组成，可以实现激光器的开关控制、光学系统的调节和光束的定位等功能。
同时，电子控制系统还可以监测激光器和光学系统的工作状态，及时发现和解决故障，保证设备的正常运行。
激光设备的组成包括激光器、光学系统、冷却系统和电子控制系统等几个重要部分。
激光器是激光设备的核心，能够产生高能量、高亮度的激光光束；光学系统用于整形、调节和控制激光光束；冷却系统保证设备的稳定运行，防止过热和损坏；电子控制系统实现设备的控制和调节功能。
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本次课到此结束，谢谢！
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五、供气系统
包括： 气源 ：瓶装气、压缩空气（空气压缩机、冷干机） 过滤装置 控制执行装置 ：电磁阀、比例阀等 监控传感装置 ：气体压力传感器、流量测量装置等 管路
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六、冷却系统
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七、工作台及其传动机构
激光设备中有,激光头固定移动；激光头运动,工件固定；或激光头和工件都移动,三 种运动控制形式。 控制器通过运动控制程序来控制工作台按要求运动,并且经过简化的编程系统,具有 操作简单,无快速的撑握的特点。
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激光设备的结构
课程：《激光设备控制系统集成与开发》 主讲人：林烨Βιβλιοθήκη 光机电应用技术国家教学资源库
教学目标：
了解激光设备的基本结构，和各部分的功能
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一、激光设备的组成
激光设备主要由光、机、电三部分构成
• • • • • • • 激光器 光路以及驱动、支承光路的机械结构，统称为主机 冷却系统 供气系统 电源 控制系统 机械及其传动部件 比如XY轴工作台等
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八、控制系统
• 协调整个系统 • 控制激光加工
• 基于PLC的控制系统 • 基于嵌入式系统的控制系统 • 基于专业数控系统的控制系统
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总结：
讲解了激光设备的组成以及各部分的作用
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作业：
1、激光设备中的激光器和主机有什么作用？
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二、激光切割机的组成
激光器 主机
冷却 系统
控制 系统
供气 系统
电源
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三、激光器
激光器，是能发射激光的装置。按工作介质分，激光器可分为气体 激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类。
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四、主机
• 激光设备主机主要由导光系统和支撑机械构成