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光纤激光器中的“单模”和“多模”,你理解吗?

来源: | 发布日期:2022-08-02
      随着加工要求越来越高,对光纤激光器的要求也越来越多样化和苛刻,一些以前不为人知的行业概念也被频频提及。  “单模”和“多模”就是这样一对高频词。 下面小编就简单介绍一下光纤激光器中“单模”和“多模”的区别,让大家在后期面对选择时不再盲目。
 
       众所周知,光纤激光器激发的光束的能量分布类似于“高斯分布”,因此也被称为“高斯分布”。 今天天虹激光小编就带大家简单了解一下光纤激光器的原理和结构。 首先由泵浦源、多模耦合器(合束器)、光纤光栅、有源光纤、光束校准输出模块和无源光纤(能量输出光纤)等组成。当激光器内部只有一个泵浦模块时 ,称为单模激光器,将多个泵浦模块组合在一起,让多个泵浦光束通过合束器进入有源光纤,从而可以获得更高的功率。 这种多模块组合的激光束是多模激光器。 因此,在主流光纤激光器产品中,单模激光器多为中小功率,而高功率产品多为多模激光器。
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       通过光纤激光器的结构,我们可以很容易理解多模和单模的区别:单模的纤芯比较薄,发出典型的高斯光束,能量非常集中,类似于一座陡峭的山峰, 并且光束质量优于许多模式; 多模相当于多条高斯光束的组合,所以能量分布类似于倒杯,比较平均,当然光束质量比单模差。
 
       基于这些特点,单模和多模的应用方向也有所不同。 例如在切割1mm及以下的不锈钢/碳钢片时,单模的加工效率明显优于多模(单模快15%~20%), 切割质量相似; 在2mm及以上厚板切割中,大功率多模激光器在质量和效率上表现更佳。 同样在焊接领域,在热传导焊接中,单模激光器可以获得更加均匀光滑的焊缝,因此单模激光器用于一些薄材料的焊接,例如软包动力电池时极耳的叠焊。 分组; 在熔焊中,多模激光器可以获得长宽比更好的焊缝,例如方形动力电池组Bus-Bar的焊接。
 
       激光器的单模和多模特性是选择光纤激光器的重要依据。 在了解了激光器的这些差异后,在以后的采购、生产加工和工艺测试活动中,可以根据这些差异合理选择不同的芯径。多模和功率大小的光纤激光器。 光纤激光器由于其电光转换效率高、稳定性高、光束质量好、使用成本低等优点,在激光加工领域越来越受欢迎。 因此,传统的固态和气体激光器市场不断被光纤激光器蚕食。 掌握和了解光纤激光器是非常有必要的。

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