光纖激光器以其高電光轉(zhuǎn)換效率，高穩(wěn)定性，高光束質(zhì)量和低使用成本等優(yōu)點，在激光加工領(lǐng)域正越來越受市場歡迎，且作為一種極優(yōu)質(zhì)的光源，近年來成本也在不斷下降，所以傳統(tǒng)的固體及氣體激光器市場，都在不斷被光纖激光器蠶食。隨著加工的要求越來越高，對光纖激光器的要求也更加多元和苛刻，一些以前不為人熟知的行業(yè)概念也隨之被頻繁提起。“單模”、“多模”就是這樣一對高頻詞。下面我們結(jié)合圖示，嘗試著做一些簡單的解釋。以供大家后期在面對選擇時不再盲目。
眾所周知，光纖激光器所激發(fā)光束的能量分布近似于“高斯分布”，所以也被成為“高斯
高斯光束的能量分布
理論解釋
我們簡單看一下光纖激光器的原理和構(gòu)造，它是由泵浦源、多模耦合器 （合束器）、光纖光柵、有源光纖、光束校準輸出模塊以及無源光纖（能量輸出光纖）等組成。當激光器內(nèi)部只有一個泵浦模塊時，就稱之為單模激光器，而多個泵浦模塊組合在一起，通過合束器讓多束泵浦光進入有源光纖中，這樣可以得到更高功率的光束，這種多模塊組合的激光器就是多模激光器。因而，主流的光纖激光器產(chǎn)品中，單模激光器大都為中小功率，而高功率產(chǎn)品則多是多模激光器。
光纖激光器構(gòu)造
區(qū)別
通過光纖激光器的構(gòu)造，我們比較容易理解多模和單模的區(qū)別：單模的纖芯比較細，發(fā)出的是典型的高斯光束，能量非常集中，類似陡峭的山峰，光束質(zhì)量也要優(yōu)于多模；多模相當于是多束高斯光束的組合，所以能量分布近似一個倒扣的杯子，比較平均，當然光束質(zhì)量較單模也要差一些。
1500W單模（上）和1500多模（下）對比
應(yīng)用
基于這些特性，單模和多模的應(yīng)用方向也有所不同，比如，在1mm及以下不銹鋼/碳鋼薄板的切割中，單模的加工效率明顯優(yōu)于多模（單模快15%~20%），且切割質(zhì)量相近；而在2mm及以上的厚板切割中，無論是質(zhì)量還是效率，高功率的多模激光器都表現(xiàn)更好。同樣在焊接領(lǐng)域，熱傳導(dǎo)焊中，單模激光器可以得到更加均勻平滑的焊縫，所以一些薄材的焊接都采用單模激光器，比如軟包動力電池成組時極耳的疊焊；而在深熔焊中，多模激光器能得到深寬比更優(yōu)的焊縫，例如方形動力電池組Bus-Bar的焊接。
單模的熱傳導(dǎo)焊
多模深熔焊
總結(jié)
激光器的單模和多模特性是選擇光纖激光器的一個重要依據(jù)，了解激光器的這些區(qū)別之后，今后的采購，生產(chǎn)加工和工藝試驗等活動中，就可以根據(jù)這些區(qū)別合理的選擇不同芯徑，單/多模及功率大小的光纖激光器。
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