過往的幾年中，高功率二極管激光器（HPDL）已被成功地應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中。除了用做固態(tài)激光器的泵浦源以外，它們還被用于材料加工中，例如焊接、軟釬焊和熱處理。此前，千瓦級的系統(tǒng)更為重要，由于它們可被用于金屬薄片的焊接以及局部回火。而目前，更多的微型加工應(yīng)用利用了功率為 500W的HPDL來進(jìn)行加工。HPDL的光束質(zhì)量高而且聚焦光斑小，這些特點(diǎn)讓HPDL成為一項(xiàng)深具潛力的加工手段。
二極管激光器可被用于直接加工中，或者以光纖耦合系統(tǒng)的形式應(yīng)用到加工中。用于直接加工的激光光斑為矩形焦斑，而光纖耦合系統(tǒng)中常見的是軸向?qū)ΨQ的光束（如圖1）。對于功率在150W范圍內(nèi)的激光器來說，人們更多地使用被動制冷的光纖耦合激光系統(tǒng)。在半導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱量經(jīng)過一個大型銅制散熱片進(jìn)行散熱。對于散熱片的冷卻來說，可以使用電熱元件，或者產(chǎn)業(yè)水冷系統(tǒng)。
被動式制冷的二極管激光器上風(fēng)在于它的設(shè)計簡潔，而且所需的維護(hù)量很少。水冷二極管激光器需要使用的制冷劑，在被動式制冷的二極管激光器就不需要使用。在多數(shù)情況下，由于使用了大型散熱器，所以被動式制冷的二極管激光器無法得到直接輸出的激光，激光輻射必須通過光纖來傳輸，光纖直徑在400到800m。這類系統(tǒng)得到的焦斑直徑約在600到1200m，工作間隔為100mm。在一些特殊應(yīng)用中，也可以降低激光功率得到直徑更小的光斑。由于二極管激光器的光束質(zhì)量高，因此若使用200m的光纖，在工件上可以達(dá)到約22W激光能量。若使用焦距更短的透鏡，焦斑直徑可達(dá)120m。
在直接加工應(yīng)用中，若所需的激光功率大于150W，可以使用主動冷卻型激光器。這樣，冷卻水的質(zhì)量就變得非常重要。所有相關(guān)的參數(shù)都必須通過集成探測器的檢測，以確保系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
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