激光器分类有哪些？特性对比分析

1、激光器分类有哪些?

激光器的分类方式主要有五种，其分别是增益介质、输出功率、工作方式、输出波长和脉冲宽度等，具体分析如下：

(1)增益介质

分为固体激光器、气体激光器、染料激光器、半导体激光器、光纤激光器和自由电子激光器6种。

(2)输出功率

分为小功率激光器(O-100W))、中功率激光器(100-1KW)、高功率激光器(>1KW)。

(3)工作方式

分为连续激光器和脉冲激光器，其中连续激光器可在较长一段时间内连续输出，工作稳定，热效率高;脉冲激光器以脉冲形式输出。

(4)输出波长

分为红外激光器、可见光激光器、紫外激光器等。

(5)脉冲宽度

分为毫秒激光器、微妙激光器、纳秒激光器、皮秒激光器、飞秒激光器等。

2、激光器特性对比分析

激光器主要有Nd: YAG激光器、CO2激光器和光纤激光器，其特性对比分析如下：

(1)Nd: YAG激光器

激光器波长( um )：1.0-1

光电转换效率：13%-5%

输出功率( kW )：1-3

光束质量：15

聚焦性能：光束发散角大，不易获得单模式，聚焦后光斑较大，功率密度低。

切割耐性：较差，切割能力低

焊接特性：适用于点焊、三维激光焊接，高反材料的焊接

可加工材料类型：可加工铜、铝

金属吸收率：35%

体积：较小

维护周期：300小时

相对运行成本：较高

加工便捷性：柔性好，适应性强

技术：旧

使用寿命：大于300小时

(2)CO2激光器

激光器波长( um )：10.6

光电转换效率：10%

输出功率( kW )：1-20

光束质量：6

聚焦性能：光束发散角较小，易获得基膜，聚焦后光斑小，功率密度高

切割耐性：一般不适合切割金属材料，切割非金属材料时切割厚度大，切割速度快

焊接特性：适用于激光钎焊，高反材料焊接

可加工材料类型：不可加工高反材料

金属吸收率：12%

体积：最大

维护周期：1000-2000小时

相对运行成本：较高

加工便捷性：不方便移动

技术：旧

使用寿命：大于2000小时

(3)光纤激光器

激光器波长( um )：1.0-1.1

光电转换效率：35%-40%

输出功率( kW )：0.5-20

光束质量：<2.5

聚焦性能：光束发散角小，聚焦后光斑小，单模和多模光束质量好，峰值功率高功率密度高。

切割耐性：一般适合切割金属材料，切割速度快，能适应不同厚度板材的切割、效率高，切割厚度大。

焊接特性：适用于点焊、钎焊、激光复合焊、激光扫描焊接，高反材料焊接。

可加工材料类型：可加工高反材料

金属吸收率：35%

体积：小巧紧凑

维护周期：无需维护

相对运行成本：较低

加工便捷性：柔性好，适应性强

技术：最新

使用寿命：大于10万小时

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数据来源《【研报】激光行业深度研究：中国激光崛起从技术追赶到产品超越.pdf》

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