YAG激光器是以釔鋁石榴石晶體為基質的一種固體激光器。釔鋁石榴石的化學式是Y3Al5O15,簡稱為YAG。
和其他固體激光器一樣,YAG激光器基本組成部分是激光工作物質、泵浦源和諧振腔。不過由于晶體中所摻雜的激活離子種類不同,泵浦源及泵浦方式不同,所采用的諧振腔的結構不同,以及采用的其他功能性結構器件不同,YAG激光器又可分為多種,例如按輸出波形可分為連續(xù)波YAG激光器、重頻YAG激光器和脈沖激光器等;按工作波長分為1.06μm YAG激光器、倍頻YAG激光器、拉曼頻移YAG激光器(λ=1.54μm)和可調諧YAG激光器(如色心激光器)等;按摻雜不同可分為Nd:YAG激光器、摻Ho、Tm、Er等的YAG激光器;以晶體的形狀不同分為棒形和板條形YAG激光器;根據(jù)輸出功率(能量)不同,可分為高功率和中小功率YAG激光器等。
在激光加工行業(yè)一般使用1.06μm的YAG激光器，按照泵浦方式的區(qū)別又分為燈泵YAG和半導體側泵YAG。在應用中，激光加工系統(tǒng)將波長為1064nm的脈沖激光束經過擴束、反射、聚焦后，直接輻射在待加工材料表面，由數(shù)字化精確控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復頻率等參數(shù)，燒蝕材料表面或者使材料熔融，從而通過數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)預定軌跡的切割、焊接、打孔。
相對于光纖激光器的優(yōu)點：
1、YAG晶體損傷閥值高，可以實現(xiàn)較大的單脈沖能量和較高的峰值功率，應用范圍更寬；
2、價格便宜，YAG激光器是一種發(fā)展了幾十年的激光器，技術成熟，價格也相對便宜，但隨著光纖激光器的普及，這個優(yōu)勢也越來越弱；
3、器件維護更換相對簡單。
二、光纖激光器
光纖通常是以SiO2為基質材料拉成的玻璃實體纖維，主要廣泛應用于光纖通訊，其導光原理就是光的全內反射機理。普通裸光纖一般由中心高折射率玻璃芯(芯徑一般為9-62.5um)、中間為低折射率硅玻璃包層(芯徑一般為125um)和最外部的加強樹脂涂層組成。
光纖可分為單模光纖和多模光纖。單模光纖：中心玻璃芯較細(直徑9um+0.5um)，只能傳一種模式的光，其模間色散很小，具有自選模和限模的功能。多模光纖：中心玻璃芯較粗(50um+1um)，可傳多種模式的光，但其模間色散較大，傳輸?shù)墓獠患儭?/p>
光纖激光器是指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質的激光器，光纖激光器可在光纖放大器的基礎上開發(fā)出來：在泵浦光的作用下光纖內極易形成高功率密度，造成激光工作物質的激光能級“粒子數(shù)反轉”，當適當加入正反饋回路（構成諧振腔）便可形成激光振蕩輸出。光纖激光器的大部分器件都可以通過光纖來實現(xiàn)，是一種實現(xiàn)了95%以上光路實現(xiàn)光纖化的產品。根據(jù)摻雜的稀土元素的不同（Nd3+、Er3+、Yb3+、Tm3+等），光纖激光器可以實現(xiàn)不同的波長，在激光加工行業(yè)一般使用的是摻鐿的1064nm光纖激光器。
1、光纖的可繞性所帶來的小型化、集約化優(yōu)勢。
2、細長的光纖具有降低的體積面積比，散熱快、損耗低。
3、由于光纖激光器的諧振腔內無光學鏡片，具有免調節(jié)、免維護、高穩(wěn)定性的優(yōu)點，這是傳統(tǒng)YAG激光器無法比擬的。
4、光纖導出，使得激光器能輕易勝任各種多維任意空間加工應用，使機械系統(tǒng)的設計變得非常簡單。
5、勝任惡劣的工作環(huán)境，對灰塵、震蕩、沖擊、濕度、溫度具有很高的容忍度。
6、高的電光效率：綜合電光效率高達20%以上，大幅度節(jié)約工作時的耗電，節(jié)約運行成本。
應用：
光纖激光器只消耗相當于1%的燈泵激光器所需電能，同時其效率是半導體側固體激光器(Nd激光系統(tǒng))的兩倍以上。更高的效率、更長的使用壽命、更少的維護結合起來使得光纖激光器的擁有者的成本富有極強的吸引力。光纖激光器在那些要求近紅外高光束質量的激光器應用中大有用武之地。他們會對小的聚焦光斑、高的功率密度有特殊的興趣，如桌面式的生產。一束100W的激光輸出光斑可以被聚焦到5um那么小，這相當于亮度 109W/cm2
光纖激光器應用范圍非常廣泛，包括激光光纖通訊、激光空間遠距通訊、工業(yè)造船、汽車制造、激光雕刻激光打標激光切割、印刷制輥、金屬非金屬鉆孔、切割、焊接、光纖激光器可作為軍用激光信標光源；在海軍裝備中，光纖激光器可用作對潛通訊、探測魚雷、測量海深、水下傳感及海基光控武器。軍事國防安全、醫(yī)療器械儀器設備、大型基礎建設等等。
與傳統(tǒng)激光切割機相比，光纖切割的優(yōu)點：
它既可做平面切割,也可做斜角切割加工,且邊緣整齊、平滑,適用于金屬板、玻璃等高精度的切割加工。比起普通二氧化碳激光切割機更節(jié)省空間和氣體消耗量，光電轉化率高，是節(jié)能環(huán)保的新產品，也是世界上領先技術產品之一。
光纖激光切割機具有極高的電光轉換效率，其電光轉換效率達25％，比傳統(tǒng)激光切割機的電光轉換效率高出數(shù)倍，而綜合運行費用卻僅為傳統(tǒng)激光切割機的15％。同時，光纖激光切割機體積較小，其激光發(fā)生器的占地面積不到1平方米，整體占地面積約50平方米，為傳統(tǒng)激光切割機的三分之二。
所以，在激光器的選擇上，要考慮到各種參數(shù)，以及自身的實際需要，只有這樣，才能讓激光器發(fā)揮出它的最大效能。
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