一文了解激光器的构造

信息来源： TIME：2025-4-16 浏览：

根据使用的激光媒质或构造、振荡波长、激发源等不同，工业用激光器大致分为4种。激光媒质是一种包含可将激发光的能量转换为激光的原子的物质，激光的种类正是根据媒质进行分类。

1:固体激光:一般为YAG激光和YVO4激光，激光媒质采用YAG、YVO4结晶。

2:气体激光:广泛使用CO2气体为媒质的CO2激光。

3:半导体激光:以具有活性层(发光层)构造的半导体为媒质的激光。

4:光纤激光:进入21世纪后广泛普及的一种激光，如字面所述，以光纤为媒质。

一、半导体激光

重叠材质不同的半导体结晶以构成活性层(发光层)，从而产生光。让光在构成两端的一对镜面间往返从而放大，最终产生激光。

二、气体激光(CO2激光)

CO2激光是以CO2气体为媒质的激光。在填充有CO2气体的管内，配置电极板产生放电。电极板连接外部电源，使其可投入高频率电力作为激发源。因电极间放电而在气体中产生等离子体，CO2分子会变换为激发态，该数量增加后开始受激辐射。

三、固体激光(YAG激光、侧面抽运方式)

侧面抽运方式YAG激光是以YAG结晶为激光媒质的一种固体激光。YAG是指Yttrium Aluminum Garnet的结晶，并添加钕。激光器的构成是在与YAG结晶的轴平行的两侧配置激发用LD。使用一对镜面构成谐振器，在两者之间配置Q开关。用于对金属的刻印、切断、雕刻、焊接。

四、固体激光(YVO4激光、侧面抽运方式)

侧面抽运方式YVO4激光是以YVO4结晶为激光媒质的一种固体激光。YVO4是指钒酸钇结晶，与YAG同样添加有钕。采用从YVO4结晶端面单侧照射激发光的方式，以一对镜面构成揩振器，并在镜面间配置结晶和Q开关。可输出高品质的激光。

五、光纤激光

光纤激光使用光纤为媒质，是长距离通信的中断放大技术发展为高功率输出激光的产物。光纤由中心传输光的核心和以同心圆状包覆核心的金属包层构成。光纤激光以该核心为激光媒质放大光。

光纤激光的构成一般是通过激光二级管(Seed LD)产生的称之为种子光源(Seed Light)的脉冲光，然后通过2个以上的光纤放大器进行放大。激发用LD配备多个单管发射器(发光层为1个)LD。各LD为低功率输出，因此具有热负荷较小的优点，实现了长寿命。此外，该LD数量越多，越可实现高功率输出的激光。光纤激光振荡效率较高，与固体激光和气体激光相比，具有功率消耗较低的特点。

放大用光纤(前置放大器、主要放大器)为3层构造，包括核心和2层金属包层。激发光进入内侧的金属包层(内层包覆)和添加Yb的核心内，使核心内部的原子变换为激发态。激光被封闭于核心内前进，再通过激发原子放大，在媒质内越前进，强度越强。与固体激光或气体激光不同，光朝一个方向前进，不会往返。

转自：机械工程文萃

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