光束空間模式

光纖激光器可以配置各種空間光束模式，以適應(yīng)幾乎任何應(yīng)用。這些模式指的是所用單模光纖的特性，而非熱操作點。因此，與其他固態(tài)激光器不同的是，光纖激光器會產(chǎn)生相同的光束輪廓，在其整個操作功率范圍內(nèi)（通常為額定功率的10%到100%），發(fā)散度不會變化。

單模連續(xù)波激光器具有近變形限制光束質(zhì)量，可用于工業(yè)應(yīng)用，要求平均功率高達10kW，最小光斑尺寸在25µm-30µm范圍內(nèi)。高亮度多模激光器的輸出光纖芯徑在50µm-600µm范圍內(nèi)，光束質(zhì)量從2mm×mrad開始。所激發(fā)光束的能量分布近似高斯分布或平頂分布，核心直徑可達1mm。

光纖激光器的光斑能量分布接近高斯分布的單模剖面（a）

光纖激光器的光斑能量分布可以是平頂多模剖面（b）

對于特殊應(yīng)用可能需要通過使用雙光斑模塊、三光斑光束傳輸、光束擺動或光束模式可調(diào)（AMB）等解決方案，進一步做時空能量分布。AMB光束模式可調(diào)激光器的特點是在光纖激光器的內(nèi)芯周圍有一個同軸環(huán)�？瑟毩⑶覄討B(tài)地控制中心光束和環(huán)形光束的大小和功率。AMB激光器可以提高鉆孔、切割和焊接的效果，對于鋁材的焊接效果特別顯著。在焊接鋁的過程中，通過增加環(huán)形光束，可以形成穩(wěn)定的匙孔，減少或完全消除飛濺、裂縫和氣孔。

光束模式可調(diào)激光器可獨立且動態(tài)地控制中心光束和環(huán)形光束的大小和功率，從而提高加工質(zhì)量

應(yīng)用及優(yōu)勢

自20世紀(jì)90年代初以來，光纖激光器在電信、醫(yī)療以及各種高端和科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。寬波長范圍、窄線寬、偏振或非偏振發(fā)射、短脈寬、單模操作、對環(huán)境條件不敏感以及光纖激光器體積小等優(yōu)勢，使其成為應(yīng)用于科學(xué)領(lǐng)域和政府部門的理想解決方案。在這些領(lǐng)域中，光纖激光器往往能夠應(yīng)對其他加工技術(shù)無法解決的挑戰(zhàn)。

來到21世紀(jì)，工業(yè)光纖激光器在汽車、航空航天、重工業(yè)和運輸、消費設(shè)備、電子、醫(yī)療設(shè)備、石油和天然氣、核能、光伏、半導(dǎo)體制造等其他材料加工的應(yīng)用正變得越來越多。

雖然早期大部分應(yīng)用以金屬材料加工為主，但也有諸如熔覆與3D打印、熱處理、表面清洗以及各種微加工技術(shù)中，包括聚合物、陶瓷等其他非金屬材料的應(yīng)用，并且正在快速發(fā)展。

在這些行業(yè)和應(yīng)用中，工業(yè)光纖激光器已成為性能基準(zhǔn)。得益于相對較高的輸出功率和均勻且優(yōu)異的光束質(zhì)量，能夠確保加工速度快；其抗振動、抗污染、堅固緊湊的設(shè)計、高效的能源效率和高可靠性，讓投資者快速獲得投資回報。