大功率激光切割告訴您光纖激光切割機(jī)激光器的簡(jiǎn)單工作原理

光纖激光切割機(jī)激光器是以光纖作為工作物質(zhì)（增益介質(zhì)）的極為有發(fā)展?jié)摿Φ闹屑t外波段激光器，按其發(fā)射激勵(lì)可以分為稀土摻雜光纖激光器、光纖非線性效應(yīng)激光器、單晶光纖激光器、光纖弧子激光器等。其中，稀土摻雜光纖激光器已很成熟，如摻雜鉺光纖放大器（EDFA)已廣泛用于光纖通信系統(tǒng)。高光纖激光器主要用于軍事（光電對(duì)抗、激光探測(cè)、激光通信等）、激光加工（激光打標(biāo)、激光機(jī)器人、激光微加工等）、激光醫(yī)療等領(lǐng)域。
光纖是以SiO2為基質(zhì)材料拉成的玻璃實(shí)體纖維，其導(dǎo)光原理是利用管的全反射原理，即當(dāng)光以大于臨界角的角度由折射率大的光密介質(zhì)，折射率小的光疏介質(zhì)時(shí)，即發(fā)生全反射，入射光全部反射到折射率大的光密介質(zhì)。折射率小的光疏介質(zhì)沒(méi)有光透過(guò)。普通裸光纖一般由中心高折射率玻璃芯（直徑4~62.5μm）、中間低折射率硅玻璃包層（芯徑125μm）和外部的加強(qiáng)樹(shù)脂涂層組成。光纖按傳播光波模式可分為單模(SM)光纖和多模(MM)光纖。單模光纖的芯直徑較小（直徑為4~12μm），只能傳播一種模式的光，其模間色散較小。多模光纖的芯徑較粗(直徑大于50μm），可傳播多種模式的光，但其模間色散較大。按折射分布可分為階躍折射率(SI)光纖和漸變折射率(GI)光纖。
以稀土摻雜光纖激光器為例，摻有稀土粒子的光纖芯作為增益介質(zhì)，摻雜光纖固定在兩個(gè)反射鏡間構(gòu)成諧振腔，泵浦光從M1入射到光纖中，從M2輸出激光，當(dāng)泵浦光通過(guò)光纖時(shí)，光纖中的稀土離子吸收泵浦光，其電子被激勵(lì)到較高的激發(fā)能級(jí)上，實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)后的粒子以輻射形式從高能級(jí)轉(zhuǎn)移到基態(tài)，輸出激光。