激光器的基本参数和基础知识

激光器的基本参数和基础知识
激光器的基本参数和基础知识

激光器的基本参数和基础知识

世界上第一台激光器出现于1960年,如今在许多领域中离不开激光器的应用,特别是生产、科研、医疗等这些领域。在不同的应用中所使用的激光器是不同的,所以我们需要了解激光器的参数,它直接决定了使用者对激光光源的选择。本文章整理了常规激光器的一些参数定义并做简单说明,希望能帮助大家能够找到合适的激光产品。

一、输出功率(激光功率)

激光器发出的光是以光能的形成出现,与电能一样,光能也是一种能源。与发电机的输出功率类似,激光器的输出功率也是一个度量单位时间内输出激光能量的物理量,常见的单位毫瓦(mW)、瓦(W)、千瓦(kW)。

二、功率稳定性

功率稳定性表征的是激光输出功率在一定时间内的不稳定度,一般分为RMS稳定性和峰峰值稳定性。

RMS稳定性:测试时间内所有采样功率值的均方根与功率平均值的比值,描述输出功率偏离功率平均值的分散程度。

峰峰值稳定性:输出功率的最大值和最小值之差与功率平均值的百分比,表示的是一定时间内的输出功率的变化范围。

三、光束质量因子(M2因子);光束参数积(BPP)

光束质量因子定义是激光束腰半径和光束远场发散角的乘积与理想基模光束束腰半径和基模发散角乘积的比值,即M2=θw/θ理想w理想。光束质量会影响到激光的聚焦效果以及远场的光斑分布情况,是用来表征激光光束质量的参数,实际激光光束质量因子越接近1,

横模的定义是垂直于激光传播方向上某一横截面上的稳定场的分布,激光器的光斑表征就是横模分布,通过光斑分析仪或激光轮廓分析仪可以将横模分布模拟出来,得到激光器的一些光束特征。常见的横模模式有基横模(TEM),TEM,TEM等,还有图1所示的其他模式,其中TEM模指的是在x方向的截面上有一点光强为0,TEM模指的是在x 和y方向截面均有一点光强为0。

刀口法:对于测量高功率激光器的激光光束直径是一种比较理想的方法。取待测激光透过刀口边缘光功率占总功率10%的刀口位置坐标为x,取待测激光透过刀口边缘光功率占总功率90%的刀口位置坐标为x,可以测得激光光束直径=1.561×|x-x|(其中1.561是拟合值)。

使用激光轮廓分析仪来测量,常用峰值强度的(13.5%)处的激光光束直径作为测量结果,因此得到的结果会相对小。

六、衍射极限

一个物点经过光学系统在理想情况下得到一个理想像点,但是实际上不可能形成,由于衍射的限制,这个物点得到的是一个夫琅禾费衍射像,在一定的波长下将激光束聚焦到小点的潜力尽可能高,即激光束质量理想,这就是衍射极限。常用的通光孔径是圆形,所以形成的夫琅禾费衍射像就是艾里斑,这种情况下每个物点形成的像就是一个弥散斑,当两个斑靠近后就很难辨别,因此限制光学系统的分辨率,且斑越大分辨率越低,这就是光的衍射造成的物理光学的限制。

对于激光光束,衍射极限光斑直径的公式:d=4LλM2/πD,其中L为工作距离,λ为激光光束波长,M2为激光光束质量因子,D为激光光束直径。

七、激光调制

激光调制是利用光作为载体,把信号加载到光上,按照应用要求,实现信号的传递。一般调制分为外调制和内调制,外调制指的是激光器外部进行的机械调制或者声光调制,内调制是指电源驱动调制,内调制又分为TTL调制和模拟调制。

TTL调制:通过外给激光器输入一定频率的高低电平(0V或者5V)直流信号时,低电平闭光,高电平时满功率输出,高电平幅值不可调。

模拟调制:可以自由地调整输入信号的波形与幅值大小,激光输出功率随输入模拟电压信号线性改变。

激光雕刻机操作说明书

激光雕刻机 说 明 书 浙江圣石激光科技股份有限公司 第一章性能特点 该激光雕刻机是我公司推出地集计算机、激光技术、自动控制及精密机械于一体地高科技产品.广泛应用于印刷业制版、广告、服装裁剪、皮革、电子、工艺品等非金属加工行业. 一、主要特点: 、用先进地激光替代传统地机械刻刀,与人工或机械雕刻机相比,换成激光雕刻机地优点很多,概括起来主要有: (1)无需任何夹具,工件只需放置在台面上就可开始工作,方便快捷. (2)材料地软硬无特殊要求,应用范围较广. (3)雕刻质量上乘,图案立体感强. (4)工作效率成倍提高. (5)网点扫描效果突出. 、技术先进、性能稳定地控制板卡 圣石激光雕刻机采用地是运用国内先进地专业数控技术,开发出地性能更为稳定、先进地主板,它采用驱动器电路控制地步进电机运行速度更快更平稳,精度更高. 3、机器操作界面友好,操作起来得心应手. 4、全封闭地造型,使得机器美观大方,工作安全舒适. 二、应用领域 激光雕刻机地应用领域很广,主要应用于:工艺美术装璜广告业本机可以雕刻各种非金属材料(密度板、竹木制品;双色板、布料;亚克力、皮革;玻璃、玉石、有机玻璃、水晶、大理石等). 安装说明 客户收到选购地机器,打开包装箱取出机器后,应仔细和我公司技术员核对配件,查看有关配置是否齐全,然后严格按下列步骤进行安装.

第一节总体安装 先检查激光管有无破损以及各部件是否有松动现象. 1 、 安装排气装置,将排气管接在排气扇上,另一头安装在室外,排气扇与室外 出风口地最大距离为米.如受当地环境所致,排气管道延伸过长则需另行配 置抽风设备. 接牢地线(见机后接地部位,接地电阻应≤欧姆). 3 、 检查供电线路有无线路老化,接插头松动、接触不良等现象,交流电压是否正常,必要时须用专用供电线路以及稳压电源(功率≥). 注:不可将零线与地线相连 本机采用外置式潜水泵循环供水冷却装置,用户须自备加盖水桶,雕刻机与潜水泵地高度差应不大于米,冷却循环水必须干净、无尘、无垢. 循环冷却水地水温应℃,否则影响雕刻深度.高寒地区应保证激光管内无结 冰堵塞现象,否则激光管会炸裂.最好在夜间停止工作时,排干循环水路及 激光管中地剩水,以防造成冻裂. 若发现激光管出现缺水地现象,应立即关机停止工作,切断水泵电源,并至 少停机半小时以上,等待激光管自然冷却后,方可供水开始工作,若立即供 水,激光管会炸裂. 、接通潜水泵,冷却水应正常循环,冷却水路应无堵塞滴漏现象. 8 第二节接口连接方法 电源线:与供电相连接. 通讯线:将线连接到电脑地通讯口上,将加密狗插到电脑地口上. 第三节机器调试 一、安装激光管 1.把激光机后面地激光管护照拆开,激光机地左护照地门打开. 2.将冷水机或(水泵)、气泵取出,将配件焊锡丝和高压胶带取出 . 从激光管纸盒中取出激光管(激光管是玻璃制品一定要轻拿轻放),激光管分出光端(有出光孔为前段)和尾端(没有出光孔和带螺旋玻璃为尾端). 把激光管放入机器后端地半圆型激光管固定座上,并用另外地一个半圆片加胶皮将其固定.激光管地前端到第一反光镜地距离在之间,尾端不要超出激光机.现在应注意把激光管前端地出水孔调整到向上(保证激光管内水是满地,不要有气泡).激光管可以前后、上下移动调整光路.在把激光管尾端地进水管、前端地出水管分别和激光管连接. 把激光管尾端地高压线、前端地地线用电烙铁分别和激光管焊接牢固(焊接时间不要停流过长).在分别用高压胶带缠牢固,以免打火损坏激光管. 把冷水机(或水泵)里装满水,冷水机地出水管接在激光机地进水管上,进水管接在激光机地出水管上或(将水泵地出水管接在激光机地进水管上放在有水地水桶里,水桶里地水必须高过水泵,大概以上),激光机地出水管直接放入水桶中.气泵接好.把冷水机或(水泵)通电后看激光管循环水是否正常(激光管从后端进水前端出水),激光管里有没有气泡,如果有气泡可以转动激光管.

半导体激光器的发展与运用

半导体激光器的发展与运用 0 引言激光器的结构从同质结发展成单异质结、双异质结、量子 阱 (单、多量子阱)等多种形式, 制作方法从扩散法发展到液相外延(LP日、气相外延(VPE)、分子束外延(MBE)、金属有机化合物气相淀积(MOCVD)、化学束外延(CBE 以及它们的各种结合型等多种工艺[5].半导体激光器的应用范围十分广泛,而且由于它的体积小,结构简单,输入能量低,寿命长,易于调制和价格低等优点, 使它已经成为当今光电子科学的核心技术,受到了世界各国的高度 重视。 1 半导体激光器的历史 半导体激光器又称激光二极管(LD)。随着半导体物理的发展,人们早在20 世纪50 年代就设想发明半导体激光器。 20 世纪60 年代初期的半导体激光器是同质结型激光器, 是一种只能以脉冲形式工作的半导体激光器。在1962 年7 月召开的固体器件研究国际会议上,美国麻省理工学院林肯实验室的两名学者克耶斯(KeyeS和奎斯特(Quist、报告了砷化镓材料的光发射现象。 半导体激光器发展的第二阶段是异质结构半导体激光器,它是由两种不同带隙的半导体材料薄层,如GaAs,GaAIAs所组成的激光器。单异质结注人型激光器(SHLD,它是利用异质结提供的势垒把注入电子限制在GaAsP 一N 结的P 区之内,以此来降低阀值电流密度的激光

器。 1970 年,人们又发明了激光波长为9 000? 在室温下连续工作的双异质结GaAs-GaAlAs(砷化稼一稼铝砷)激光器. 在半导体激光器件中,目前比较成熟、性能较好、应用较广的是具有双异质结构的电注人式GaAs 二极管激光器. 从20 世纪70 年代末开始, 半导体激光器明显向着两个方向发展,一类是以传递信息为目的的信息型激光器;另一类是以提高光功率为目的的功率型激光器。在泵浦固体激光器等应用的推动下, 高功率半导体激光器(连续输出功率在100W 以上,脉冲输出功率在5W 以上, 均可称之谓高功率半导体激光器)在20 世纪90 年代取得了突破性进展,其标志是半导体激光器的输出功率显著增加,国外千瓦级的高功率半导体激光器已经商品化,国内样品器件输出 已达到600W另外,还有高功率无铝激光器、红外半导体激光器和量子级联激光器等等。其中,可调谐半导体激光器是通过外加的电场、磁场、温度、压力、掺杂盆等改变激光的波长,可以很方便地对输出 光束进行调制。 20 世纪90 年代末,面发射激光器和垂直腔面发射激光器得到了迅速的发展。 目前,垂直腔面发射激光器已用于千兆位以太网的高速网络,为了满足21 世纪信息传输宽带化、信息处理高速化、信息存储大容量以及军用装备小型、高精度化等需要,半导体激光器的发展趋势主要是向高速宽带LD大功率LD短波长LD盆子线和量子点激光器、中红外LD

44瓦超高功率808nm半导体激光器设计和制作

44瓦超高功率808 nm半导体激光器设计与制作 仇伯仓,胡海,何晋国 深圳清华大学研究院 深圳瑞波光电子有限公司 1. 引言 半导体激光器采用III-V化合物为其有源介质,通常通过电注入,在有源区通过电子与空穴复合将注入的电能量转换为光子能量。与固态或气体激光相比,半导体激光具有十分显著的特点:1)能量转换效率高,比如典型的808 nm高功率激光的最高电光转换效率可以高达65%以上 [1],与之成为鲜明对照的是,CO2气体激光的能量转换效率仅有10%,而采用传统灯光泵浦的固态激光的能量转换效率更低, 只有1%左右;2)体积小。一个出射功率超过10 W 的半导体激光芯片尺寸大约为0.3 mm3, 而一台固态激光更有可能占据实验室的整整一张工作台;3)可靠性高,平均寿命估计可以长达数十万小时[2];4)价格低廉。半导体激光也同样遵从集成电路工业中的摩尔定律,即性能指标随时间以指数上升的趋势改善,而价格则随时间以指数形式下降。正是因为半导体激光的上述优点,使其愈来愈广泛地应用到国计民生的各个方面,诸如工业应用、信息技术、激光显示、激光医疗以及科学研究与国防应用。随着激光芯片性能的不断提高与其价格的持续下降,以808 nm 以及9xx nm为代表的高功率激光器件已经成为激光加工系统的最核心的关键部件。高功率激光芯片有若干重要技术指标,包括能量转换效率以及器件运行可靠性等。器件的能量转换效率主要取决于芯片的外延结构与器件结构设计,而运行可靠性主要与芯片的腔面处理工艺有关。本文首先简要综述高功率激光的设计思想以及腔面处理方法,随后展示深圳清华大学研究院和深圳瑞波光电子有限公司在研发808nm高功率单管激光芯片方面所取得的主要进展。 2.高功率激光结构设计 图1. 半导体激光外延结构示意图

2010最新脉冲光纤激光器说明书(一体机)

脉冲光纤激光器使用说明书

安全信息 在使用该产品之前,请先阅读和了解这份用户手册并熟悉我们为您提供的信息。 这份用户手册提供了重要的产品操作,安全以及其他信息给您以及所有将来的用户作参考。为了确保操作安全和产品的最佳性能,请遵循以下注意和警告事项以及该手册的其他信息去操作。 ●锐科公司脉冲光纤激光器是IV级的激光产品。在打开24VDC电源前,要确保连 接是正确的24VDC的电源并确认正负极,错误连接电源,将会损坏激光器。 ●该激光器在1064nm波长范围内发出超过5W、10W、15W、20W、25W、30W(根 据不同激光器型号)的激光辐射。避免眼睛和皮肤接触到光输出端直接发出或散射出来的辐射。 ●不要打开机器,因为没有可供用户使用的产品零件或配件。所有保养或维修只能在 锐科公司内进行。 ●不要直接观看输出头,在操作该机器时要确保长期配戴激光安全眼镜。 安全标识及位置 上面二个安全标识符号表示有激光辐射,我们把这符号标在产品光纤盒体盖顶上。

目录 1.产品描述 (1) 1.1 产品描述 (1) 1.2实际配置清单 (1) 1.3使用环境要求及注意事项 (1) 1.4技术参数 (2) 2.安装 (3) 2.1 安装尺寸图 (3) 2.2 安装方法 (4) 3.控制接口 (5) 4.操作程序 (6) 4.1 前期检查工作 (6) 4.2 操作步骤 (6) 4.3打标过程中应注意的事项 (6) 5.质保及返修、退货流程 (7) 5.1一般保修 (7) 5.2保修的限定性 (7) 5.3服务和维修 (7)

1.产品描述 1.1 产品描述 锐科脉冲激光器是是为高速和高效的激光打标系统而专门发展的。为工业激光打标机和其它应用提供了一款理想的高功率激光能量源。 脉冲激光器相对于传统的激光器,能够对每瓦的泵浦光转换效率提高10倍以上,低能量消耗的自动设计,适合实验室或室外操作。精巧,可独立放置,可随时使用,能够直接嵌入用户的设备上。 激光器可发出1064nm波长的脉冲激光,通过工业激光器标准接口来控制,激光器需要使用24V直流供电。 1.2实际配置清单 请根据图表1参考所包括的清单。 表1 1.3使用环境要求及注意事项 脉冲激光器需使用24VDC±1V直流电。 1)注意:使用激光器时要将接地线可靠接地。 2)没有内置可供使用的零件,所有维修应由合格的锐科人员来进行,为了防止电击, 请不要损坏标签和揭开盖子,否则产品的任何损坏将不被保修。 3)激光器的输出头是与光缆相连接的,使用时请小心处理输出头,防止灰尘或其它污 染,清洁输出端透镜时请使用专用的镜头纸。激光器没有安装在系统设备上且不 出光的时候,请将光隔离器保护罩盖好以免灰尘污染。

半导体激光器的发展与应用

题目:半导体激光器的发展与应用学院:理 专业:光 姓名:刘

半导体激光器的发展与应用 摘要:激光技术自1960年面世以来便得到了飞速发展,作为激光技术中最关键的器件激光器的种类层出不穷,这其中发展最为迅速,应用作为广泛的便是半导体激光器。半导体激光器的独特性能及优点,使其获得了广泛应用。本文就简要回顾半导体激光器的发展历程,着重介绍半导体激光器在日常生活与军用等各个领域中的应用。 关键词:激光技术、半导体激光器、军事应用、医学应用

引言 激光技术最早于1960年面世,是一种因刺激产生辐射而强化的光。激光被广泛应用是因为它具有单色性好、方向性强、亮度高等特性。激光技术的原理是:当光或电流的能量撞击某些晶体或原子等易受激发的物质,使其原子的电子达到受激发的高能量状态,当这些电子要回复到平静的低能量状态时,原子就会射出光子,以放出多余的能量;而接着,这些被放出的光子又会撞击其它原子,激发更多的原子产生光子,引发一连串的“连锁反应”,并且都朝同一个方前进,形成强烈而且集中朝向某个方向的光。这种光就叫做激光。激光几乎是一种单色光波,频率范围极窄,又可在一个狭小的方向内集中高能量,因此利用聚焦后的激光束可以对各种材料进行打孔。激光因为拥有这种特性,所以拥有广泛的应用。 激光技术的核心是激光器,世界上第一台激光器是1960年由T.H.梅曼等人制成的第红宝石激光器,激光器的种类很多,可按工作物质、激励方式、运转方式、工作波长等不同方法分类。但各种激光器的基本工作原理均相同,产生激光的必不可少的条件是粒子数反转和增益大过损耗,所以装置中必不可少的组成部分有激励(或抽运)源、具有亚稳态能级的工作介质两个部分。 半导体物理学的迅速发展及随之而来的晶体管的发明,使科学家们早在50年代就设想发明半导体激光器。在1962年7月美国麻省理工学院林肯实验室的两名学者克耶斯(Keyes)和奎斯特(Quist)报告了砷化镓材料的光发射现象,通用电气研究实验室工程师哈尔(Hall)与其他研究人员一道研制出世界上第一台半导体激光器。 半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的一类激光器,由于物质结构上的差异,产生激光的具体过程比较特殊。常用材料有砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。自1962年世界上第一只半导体激光器是问世以来,经过几十年来的研究,半导体激光器得到了惊人的发展,它的波长从红外、红光到蓝绿光,被盖范围逐渐扩大,各项性能参数也有了很大的提高!半导体激光器具有体积小、效率高等优点,因此可广泛应用于激光通信、印刷制版、光信息处理等方面。

830nm激光器技术说明书

High Power Infrared Laser Diode * For reference only. Contents above are subject to change without notice. ★830nm 1W C-Mount PKG Features 1. Laser wavelength 830nm 2. High brightness 3. High efficiency Applications 1. Instrumentation 2. 3D-sensing 3. Computer to plate 4. Medical/Life and health sciences 5. Illumination Absolute maximum ratings Electrical and optical characteristics (T c =25 o C) Parameter Symbol Min. Typ. Max. Unit Conditions Peak wavelength λ 830 833 - nm P o =1W, CW Emitter size - 50 - um Polarization TM Threshold current I th - 0.18 0.25 A Operating current I op - 1.05 1.3 A P o =1W Operating voltage V op 2.0 2.2 V P o =1W Differential efficiency η 0.95 1.15 - W/A P o =0.2-1W Parallel divergence angle θ// 3 7 12 deg P o =1W, FWHM Perpendicular divergence angle θ⊥ 32 38 43 deg P o =1W, FWHM Precautions * Do not operate the device above maximum ratings. Doing so may cause unexpected and permanent damage to the device. * Take precautions to avoid electrostatic discharge and/or momentary power spikes. A change in the characteristics of the laser or premature failure may result. * Proper heat sinking of the device assures stability and lifetime. Always ensure that maximum operating temperatures are not exceeded. * Observing visible or invisible laser beams with the human eye directly, or indirectly, can cause permanent damage. Use a camera to observe the laser. * No laser device should be used in any application or situation where life or property is at risk in event of device failure. * Specifications are subject to change without notice. Ensure that you have the latest specification by contacting us prior to purchase or use of the product. Parameter Symbol Condition Rating Unit Light output power P O CW 1.1 W Reverse voltage (LD) V RL - 2 V Case temperature T C - -10~+30 o C Storage temperature T S - -40~+85 o C Cathode Tab (-) (Copper Lead) ※ Dimensions are in mm.

半导体激光器的发展及其应用

浅谈半导体激光器及其应用 摘要:近十几年来半导体激光器发展迅速,已成为世界上发展最快的一门激光技术。由于半导体激光器的一些特点,使得它目前在各个领域中应用非常广泛,受到世界各国的高度重视。本文简述了半导体激光器的概念及其工作原理和发展历史,介绍了半导体激光器的重要特征,列出了半导体激光器当前的各种应用,对半导体激光器的发展趋势进行了预测。 关键词:半导体激光器、激光媒质、载流子、单异质结、pn结。 自1962年世界上第一台半导体激光器发明问世以来,半导体激光器发生了巨大的变化,极大地推动了其他科学技术的发展,被认为是二十世纪人类最伟大的发明之一。近十几年来,半导体激光器的发展更为迅速,已成为世界上发展最快的一门激光技术。半导体激光器的应用范围覆盖了整个光电子学领域,已成为当今光电子科学的核心技术。由于半导体激光器的体积小、结构简单、输入能量低、寿命较长、易于调制以及价格较低廉等优点,使得它目前在光电子领域中应用非常广泛,已受到世界各国的高度重视。 一、半导体激光器 半导体激光器是以直接带隙半导体材料构成的Pn 结或Pin 结为工作物质的一种小型化激光器。半导体激光工作物质有几十种,目前已制成激光器的半导体材料有砷化镓、砷化铟、锑化铟、硫化镉、碲化镉、硒化铅、碲化铅、铝镓砷、铟磷砷等。半导体激光器的激励方式主要有三种,即电注入式、光泵式和高能电子束激励式。绝大多数半导体激光器的激励方式是电注入,即给Pn 结加正向电压,以使在结平面区域产生受激发射,也就是说是个正向偏置的二极管。因此半导体激光器又称为半导体激光二极管。对半导体来说,由于电子是在各能带之间进行跃迁,而不是在分立的能级之间跃迁,所以跃迁能量不是个确定值, 这使得半导体激光器的输出波长展布在一个很宽的范围上。它们所发出的波长在0.3~34μm之间。其波长范围决定于所用材料的能带间隙,最常见的是AlGaAs双异质结激光器,其输出波长为750~890nm。 半导体激光器制作技术经历了由扩散法到液相外延法(LPE), 气相外延法(VPE),分子束外延法(MBE),MOCVD 方法(金属有机化合物汽相淀积),化学束外延(CBE)以及它们的各种结合型等多种工艺。半导体激光器最大的缺点是:激光性能受温度影响大,光束的发散角较大(一般在几度到20度之间),所以在方向性、单色性和相干性等方面较差。但随着科学技术的迅速发展, 半导体激光器的研究正向纵深方向推进,半导体激光器的性能在不断地提高。以半导体激光器为核心的半导体光电子技术在21 世纪的信息社会中将取得更大的进展, 发挥更大的作用。 二、半导体激光器的工作原理 半导体激光器是一种相干辐射光源,要使它能产生激光,必须具备三个基本条件: 1、增益条件:建立起激射媒质(有源区)内载流子的反转分布,在半导体中代表电子能量的是由一系列接近于连续的能级所组成的能带,因此在半导体中要实现粒子数反转,必须在两个能带区域之间,处在高能态导带底的电子数比处在低能态价带顶的空穴数大很多,这靠给同质结或异质结加正向偏压,向有源层内注入必要的载流子来实现, 将电子从能量较低的价带激发到能量较高的导带中去。当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时,便产生受激发射作用。 2、要实际获得相干受激辐射,必须使受激辐射在光学谐振腔内得到多次反馈而形成激光振荡,激光器的谐振腔是由半导体晶体的自然解理面作为反射镜形成的,通常在不出光的那一端镀上高反多层介质膜,而出光面镀上减反膜。对F—p 腔(法布里—珀罗腔)半导体激光器可以很方便地利用晶体的与p-n结平面相垂直的自然解理面构成F-p腔。 3、为了形成稳定振荡,激光媒质必须能提供足够大的增益,以弥补谐振腔引起的光损耗及从腔

新外观W连续光纤激光器说明书文件

C1500W-2200W 连续光纤激光器 说明书 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司Wuhan Raycus Fiber Laser Technologies Co., Ltd.

目录 1安全信息 (3) 1.1安全标识 (3) 1.2激光安全等级 (3) 1.3光学安全 (4) 1.4电学安全 (4) 1.5其他安全注意事项 (4) 2 产品说明 (5) 2.1产品特性 (5) 2.2实际配置清单 (5) 2.3开箱及检查 (5) 2.4运行环境 (6) 2.5注意事项 (6) 2.6产品性能 (7) 3安装 (8) 3.1安装尺寸图 (8) 3.2安装注意事项 (9) 3.3冷却系统要求 (11) 4产品的使用 (13) 4.1前面板 (13) 4.2后面板 (14) 4.3电源连接 (16) 4.4控制接口定义 (17) 4.5激光器工作模式及控制模式 (20) 4.6控制模式的设置 (21) 4.7超级终端模式 (21)

4.8 RS-232模式 (27) 4.9 AD模式 (30) 4.10红光控制 (33) 5常见故障及处理措施 (33) 5.1故障记录及故障的发生 (33) 5.2故障处理 (34) 6质保及返修、退货流程 (35) 6.1一般保修 (35) 6.2保修的限定性 (35) 6.3技术支持及产品维修 (36)

感谢您选择锐科光纤激光器,本用户手册为您提供了重要的安全、操作、维护及其它方面的信息。故在使用该产品之前,请先仔细阅读本用户手册。为了确保操作安全和产品运行在最佳状态,请遵守以下注意和警告事项以及该手册中的其他信息。 1.1安全标识 警告 注意 1.2激光安全等级 根据欧洲标准EN 60825-1,条款9,该系列激光器属于4类激光仪器。该产品发出波长在1080nm或1080nm附近的激光辐射,且由输出头辐射出的平均光功率为1500W~2200W(取决于机器型号)。直接或间接的暴露于这样的光强度之下会对眼睛或皮肤造成伤害。尽管该辐射不可见,光束仍会对视网膜或眼角膜造成不可恢复的伤害。在激光器运行时必须全程佩戴合适且经过认证的激光防护眼镜。 警告 全防护眼镜是具有激光波长防护选择性。故请用户选择符合产品激 光输出波段的激光安全防护眼镜。即使佩戴了激光安全防护眼镜, 在激光器通电时

半导体激光器的设计

半导体激光器设计 半导体激光器产生激光的机理,即必须建立特定激光能态间的粒 子数反转,并有光学谐振腔。由于半导体材料物质结构的特异性和 其中电子运动的特殊性,一方面产生激光的具体过程有许多特殊之处,另一方面所产生的激光光束也有独特的优势,使其在社会各方面广 泛应用。从同质结到异质结,从信息型到功率型,激光的优越性也愈 发明显,光谱范围宽, 相干性增强,使半导体激光器开启了激光应用 发展的新纪元。 1半导体激光器的工作原理 激光产生原理 半导体激光器是一种相干辐射光源,要使它能产生激光,必须具 备三个基本条件: (1)增益条件:建立起激射媒质(有源区)内载流子的反转分布,在 半导体中代表电子能量的是由一系列接近于连续的能级所组成的能带,因此在半导体中要实现粒子数反转,必须在两个能带区域之间,处 在高能态导带底的电子数比处在低能态价带顶的空穴数大很多,这靠 给同质结或异质结加正向偏压,向有源层内注入必要的载流子来实现。将电子从能量较低的价带激发到能量较高的导带中去。当处于粒子 数反转状态的大量电子与空穴复合时,便产生受激发射作用。 (2)要实际获得相干受激辐射,必须使受激辐射在光学谐振腔内 得到多次反馈而形成激光振荡,激光器的谐振腔是由半导体晶体的自

然解理面作为反射镜形成的,通常在不出光的那一端镀上高反多层介质膜,而出光面镀上减反膜.对F—p腔 (法布里一珀罗腔)半导体激 光器可以很方便地利用晶体的与P—n结平面相垂直的自然解理面 一[110]面构成F—P腔。 (3)为了形成稳定振荡,激光媒质必须能提供足够大的增益,以弥补谐振腔引起的光损耗及从腔面的激光输出等引起的损耗,不断增加腔内的光场.这就必须要有足够强的电流注入,即有足够的粒子数反转,粒子数反转程度越高,得到的增益就越大,即要求必须满足一定的电流阀值条件.当激光器达到阀值时,具有特定波长的光就能在腔内谐振并被放大,最后形成激光而连续地输出. 可见在半导体激光器中,电子和空穴的偶极子跃迁是基本的光发射和光放大过程。 1.2 双异质结基本结构 将有源层夹在同时具有宽带隙和低折射率的两种半导体材料之间,以便在垂直于结平面的方向(横向)上有效地限制载流子和光子。用此结构于1970年实现了GaAlAs/GaAs激射波长为0.89 μm 的半导体激光器在室温下能连续工作。 图表示出双异质结激光器的结构示意图和相应的能带图在正向 偏压下

激光雕刻机使用说明书讲解-共41页

前言 感谢您购买正天数控激光雕刻机,该设备是光、机、电一体化的高科技产品。为了您能更好的使用及维护该设备,请仔细阅读说明书,并按照说明书的步骤操作。 本手册详尽介绍了设备的特点、结构、安装调试、操作流程及日常维护保养与安全注意事项等方面的知识。选用本公司配套ACE软件的用户,请在“软件使用手册”中查看软件的使用方法及具体参数。使用时如有解决不了的故障,请与本公司当地售后服务中心联系,我们时刻为您贴心服务。 重要声明! 因使用不当或不遵守操作规程引起的任何损失,公司概不负责。 本手册最终解释权归北京开天科技××公司所有,公司保留修改本手册中一切资料、数据、技术细节等的权利。 北京正天恒业数控技术××公司 2019.01.06 安全注意事项 ★在操作设备之前,用户务必认真阅读本操作手册,严格遵守操作规程。 ★激光加工可能存在风险,用户应慎重考虑被加工对象是否适合激光作业。 ★加工对象及排放物应符合当地的法律、法规要求。 ★本设备使用四类激光器(强激光辐射,该激光辐射可能会引起以下事故:①点燃周边的易燃物;②激光加工过程中,因加工对象的不同可能会产生其它的辐射及有毒、有害气体;③激光辐射的直接照射会引起人体伤害。因此,设备使用场所必须配备消防器材,严禁在工作台及设备周围堆放易燃、易爆物品,同时务必保持通风良好。

★设备所处环境应干燥,无污染、无震动、无强电、强磁等干扰和影响。工作环境温度10-35℃,工作环境湿度5-95%(无凝水。 ★设备工作电压:AC220V,50HZ。当电网电压不稳或不匹配时,禁止开机。 ★雕刻机及其相关联的其它设备都必须安全接地,方可开机操作。 ★设备在开机状态下,必须有专人值守,如出现异常状况应立即切断所有电源,并积极采取相应措施;人员离开前必须切断所有电源,严禁擅自离开。 ★严禁在设备中放置任何不相干的全反射或漫反射物体,以防激光反射到人体或易燃物品上。 ★设备应远离对电磁干扰敏感之电气设备,可能对其产生电磁干扰。 ★激光设备内部有高压或其它潜在的危险,非专业人员严禁拆卸。 D系列激光雕刻机使用说明及维护手册I 目录 第一章D系列激光雕刻机简介 (1 1.1. 机器外观 (1 1.2. 随机配件 (2 1.3. 产品特点 (2 1.4. 主要技术参数 (3 1.5. 计算机配置要求 (5 第二章机器的安装调试 (6 2.1. 激光器的安装 (6

半导体激光器设计

半导体激光器设计 摘要:半导体激光器产生激光的机理,即必须建立特定激光能态间的粒子数反转,并有光学谐振腔。由于半导体材料物质结构的特异性和其中电子运动的特殊性,一方面产生激光的具体过程有许多特殊之处,另一方面所产生的激光光束也有独特的优势,使其在社会各方面广泛应用。从同质结到异质结,从信息型到功率型,激光的优越性也愈发明显,光谱范围宽,相干性增强,使半导体激光器开启了激光应用发展的新纪元。 关键词:受激辐射;光场;同质结;异质结;大功率半导体激光器 、八— 0刖言 半导体激光器是指以半导体材料为工作物质的激光器,又称半导体激光二极管(LD), 是20世纪60年代发展起来的一种激光器。半导体激光器的工作物质有几十种,例如砷化傢(GaAs),硫化镉(CdS)等,激励方式主要有电注入式,光泵式和高能电子束激励式三种。半导体激光器从最初的低温(77K)下运转发展到室温下连续工作;从同质结发展成单异质结双异质结,量子阱(单,多量子阱)等多种形式。半导体激光器因其波长的扩展,高功率激光阵列的出现以及可兼容的光纤导光和激光能量参数微机控制的出现而迅速发展.半导体激 光器的体积小,重量轻,成本低,波长可选择,其应用遍布临床,加工制造,军事,其中尤以大功率半导体激光器方面取得的进展最为突出。 1半导体激光器的工作原理 1.1激光产生原理 半导体激光器是一种相干辐射光源,要使它能产生激光,必须具备三个基本条件:(1)增益条件:建立起激射媒质(有源区)内载流子的反转分布,在半导体中代表电子能量的是由一系列接近于连续的能级所组成的能带,因此在半导体中要实现粒子数反转,必须在两个能带区域之间,处在高能态导带底的电子数比处在低能态价带顶的空穴数大很多,这靠给同质结或异质结加正向偏压,向有源层内注入必要的载流子来实现。将电子从能量较低的价带激发到能量较高的导带中去。当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时,便产生受激

激光器说明书

大功率激光器说明书 KEEN-EYES大功率激光器是我公司根据刑侦工作的需要开发研制的专用痕迹提取设备。采用国际最新大功率激光技术。先进的石英光纤传输,具有输出功率大,色谱纯正,操作简单,携带方便等特点。一;技术指标: 1电源电压交流220V。输入功率300瓦。 2可分离式电源盒,直流12V,35安时锂电池组。可连续使用1.5小时。3输出光功率8W;激光颜色,绿色.。 4光缆长度3米。 5可调焦镜头。 二;使用说明: 1钥匙开关拧到1位置,为交流供电。或将主机安装到电池盒上,钥匙开关拧到2位置,为直流供电。 2插上220V电源插头,将光缆拧紧到光缆座上,(光缆座带保护功能,不接光缆没有光输出)。将手柄上调光插头,插入面板上的调光插座。3打开钥匙开关,电源接通后,红色指示灯点亮。主机处于预热过程中。蓝色指示灯亮起表示预热结束。然后按动前面板上的启动按钮,绿色指示灯亮起,激光输出。 4激光器启动时为最大功率输出。旋转面板上,或镜头上的黑色调光旋钮,可以调节输出功率大小,顺时针增大,逆时针减小。数码屏显示为即时功率值。

5旋转镜头外套可以调节光斑大小。及光斑外缘清晰。 6按动电源盒前面按钮可显示电池容量。指示条只剩红色灯亮,表示电量不足应及时充电。 7电池充电应使用本机专配充电器,不可使用其他充电器。充电器接通220V交流电源红色电源指示灯常亮。充电时,充电指示灯红色。充电指示灯变为绿色表示电池已满,充电结束。 8本机配有伸缩式镜头支架,可以固定镜头及调节镜头高度和角度。三;注意事项: 1使用完毕应及时套上光缆及光缆座防护套,避免进入灰尘。 2光缆折弯半径大于15厘米。 3清洁光缆端面应使用无尘棉签,沾无水乙醇,沿一个方向擦拭。 切不可用手指或油渍接触光缆端面。否则会造成光缆报废。 4本激光器输出功率强大,切不可直视镜头或对准人眼,否则可造成永久失明。 四;基本配置: 1主机一台。 2带镜头光缆一根。 3电池盒一个。 4充电器一个。 5伸缩光缆支架一个。 6主机电源线一根。 7充电器电源线一根。

半导体激光器的应用与分类

半导体激光器的应用与分类 半导体光发射器是电流注入型半导体PN结光发射器件,具有体积小、重量轻、直接调制、宽带宽,转换效率高、高可靠和易于集成等特点,被广泛应用。按照其发光特性,可分为激光二极管(又称半导体激光器或二极管激光器,Laser Diode,LD),通常光谱宽度不]于5nm(采取专门措施可不大于0.1nm);发光二极管(Light Emitting Diode,LED),光谱宽度一般不小于50nm;超辐射发光二极管(Superluminescent Dmde,SLD),光谱宽度不大于5nm(采取专门措施可不大于0.1nm);发光二极管(Light Emiltting,LED),光谱宽度一般不小于50nm;超辐射发光二极管(Superluminescent SLD),光谱宽度为30~50nm,本节重点介绍几种半导体激光器,钽电容简要介绍超辐射发光二极管。 半导体激光器的分类有多种方法。按波长分:中远红外激光器、近红外激光器、可见光激光器、紫外激光器等;按结构分:双异质结激光器、大光腔激光器、分布反馈激光器、垂直腔面发射激光器;按应用领域分:光通信激光器、光存储激光器、大功率泵浦激光器、引信用脉冲激光器等;按管心组合方式分:单管、阵列(线阵、面阵);按注入电流工作方式分:脉冲、连续、准连续等。 LD主要技术摄技术指标有光功率、中心波长、光谱宽度、阈值电流、工作电流、工作电压、斜率效率和电光转换效率等。 半导体激光器的光功率是指在规定驱动电流条件下输出的光功率,该指标直接与工作电流对应,这体现了半导体激光器的电流驱动特性。如果是连续驱动条件,T491T336M004AT则输出功率就是连续光功率,如果是脉冲驱动条件,输出的光功率可用峰值功率或平均功率来衡量。hymsm%ddz 半导体激光器的中心波长是指激光器所发光谱曲线的中心点所对应的波长,通常用该指标来标称激光器的发光波长。光谱宽度是标志个导体激光器光谱纯度的一个指标,通常用光谱曲线半高度对应的光谱全宽来表示。 半导体激光器的光场是发散的而且是不对称的。在垂直PN结平面方向(快轴方向),发散角较大,通常在20°~45°之间;在平行PN结平面方向(慢轴方向),发散角较小,通常在6°~12°之间。由此可以看出,半导体二极管激光器的光场在空间分布呈椭圆形。

YLPM激光器使用说明

●更宽的频率调节范围(1.6kHz~1000kHz); ●更高的峰值功率; ●可广泛应用于塑胶按键及阳极铝打黑等项目上。 ●更快的开关光速度,打标速度更快。 在安装打标软件时,注意选择选择“YLPM型激光器”, 在控制界面,YLP-M比YLP-F多了一个打标参数:激光模式。共有8种激光模式可选。可直接把所需的模式填入。 8种模式都有标称频率,即RR值,如果设定的频率低于该值时,激光器会自动降低输出功率,以保护激光器。 其中,T1模式配160镜头可在阳极铝上打黑,其效果类似皮秒激光器; T2模式配254镜头也可在阳极铝上打黑,效果可与SPI激光器的3号波形的

效果媲美; 而打标参数与SPI 激光器3号波形下的参数大致相同。 另,T2模式可用在含激光粉的PC,ABS材料上打白。 6.1ns T2模式,RR=200kHz,上升时间:3.8ns,50%时的脉冲宽度:8.4ns,10%时的脉冲宽度: 15.4ns T3模式, RR=125kHz,上升时间:3.8ns,50%时的脉冲宽度:14.4ns,10%时的脉冲宽度:21.1n s T4模式, RR=105kHz,上升时间:3.8ns,50%时的脉冲宽度:14.9ns,10%时的脉冲宽度:26.3ns T5模式, RR=85kHz,上升时间:4.0ns,50%时的脉冲宽度:14.6ns,10%时的脉冲宽度:31.5ns

T6模式, RR=60kHz,上升时间:3.2ns,50%时的脉冲宽度:14.8ns,10%时的脉冲宽度:53.6ns T7模式, RR=40kHz,上升时间:3.3ns,50%时的脉冲宽度:24.5ns,10%时的脉冲宽度:100.3ns

半导体激光器

半导体激光器 半导体激光器 半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的一类激光器,由于物质结构上的差异,产生激光的具体过程比较特殊。常用材料有砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。半导体激光器件,可分为同质结、单异质结、双异质结等几种。同质结激光器和单异质结激光器室温时多为脉冲器件,而双异质结激光器室温时可实现连续工作。 半导体激光器的分类 (1)异质结构激光器(2)条形结构激光器(3)AIGaAs/GaAs激光器(4)InGaAsP/InP激光器(5)可见光激光器(6)远红外激光器(7)动态单模激光器(8)分布反馈激光器(9)量子阱激光器(10)表面发射激光器(11)微腔激光器 半导体激光器 半导体激光(Semiconductor laser)在1962年被成功激发,在1970年实现室温下连续输出。后来经过改良,开发出双异质接合型激光及条纹型构造的激光二极管(Laser diode)等,广泛使用于光纤通信、光盘、激光打印机、激光扫描器、激光指示器(激光笔),是目前生产量最大的激光器。激光二极体的优点是效率高、体积小、重量轻且价格低。尤其是多重量子井型的效率有20~40%,P-N型也达到数%~25%,总而言之能量效率高是其最大特色。另外,它的连续输出波长涵盖了红外线到可见光范围,而光脉冲输出达50W(带宽100ns)等级的产品也已商业化,作为激光雷达或激发光源可说是非常容易使用的激光的例子。 仪器简介

Q-Line纤绿半导体激光器 半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生受激发射作用的器件.其工作原理是,通过一定的激励方式,在半导体物质的能带(导带与价带)之间,或者半导体物质的能带与杂质(受主或施主)能级之间,实现非平衡载流子的粒子数反转,当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时,便产生受激发射作用.半导体激光器的激励方式主要有三种,即电注入式,光泵式和高能电子束激励式.电注入式半导体激光器,一般是由GaAS(砷化镓),InAS(砷化铟),Insb(锑化铟)等材料制成的半导体面结型二极管,沿正向偏压注入电流进行激励,在结平面区域产生受激发射.光泵式半导体激光器,一般用N型或P型半导体单晶(如GaAS,InAs,InSb等)做工作物质,以其他激光器发出的激光作光泵激励.高能电子束激励式半导体激光器,一般也是用N型或者P型半导体单晶(如PbS,CdS,ZhO等)做工作物质,通过由外部注入高能电子束进行激励.在半导体激光器件中,目前性能较好,应用较广的是具有双异质结构的电注入式GaAs二极管激光器. 工作原理及特点 半导体激光器工作原理是激励方式,利用半导体物质(即利用电子)在能带间跃迁发光,用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜面作为反射镜,组成谐振腔,使光振荡、反馈、产生光的辐射放大,输出激光。半导体激光器优点是体积小,重量轻,运转可靠,耗电少,效率高等。 封装技术 技术介绍 半导体激光器封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的,但却有很大的特殊性。一般情况下,分立器件的管芯被密封在封装体内,封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。而半导体激光器封装则是完成输出电信号,保护管芯正常工作,输出:可见光的功能,既有电参数,又有光参数的设计及技术要求,无法简单地将分立器件的封装用于半导体激光器。 发光部分 半导体激光器的核心发光部分是由p型和n型半导体构成的pn结管芯,当注入pn结的少数载流子与多数载流子复合时,就会发出可见光,紫外光或近红外光。但pn结区发出的光子是非定向的,即向各个方向发射有相同的几率,因此,并不是管芯产生的所有光都可以释放出来,这主要取决于半导体材料质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与包封材料,应用要求提高半导体激光器的内、外部量子效率。常规Φ5mm型半导体激光器封装是将边长0.25mm的正方形管芯粘结或烧结在引线架上,管芯的正极通过球形接触点与金丝,键合

半导体激光器的应用与前景

关于半导体激光器 作者 摘要:目前半导体激光器发展非常快。随着技术的成熟,半导体激光器的应用也越来越广泛。本文主要分析半导体激光器的国内外发展现状,总结其原理、应用。评估半导体激光在未来的发展。 关键词:半导体激光器原理与应用未来前景Abstract:Nonadays,the semiconductor laser develop very fast.with the technology becomed more and more adultness, the semiconductor laser was application in kinds of filed.This essay analysis the semiconductor laser statu of develop in home and foreige,at the same time ,summarizing its principle and applicat- Ion.estimating the semiconductor laser develop in future.

Keywords:the semiconductor laser principle and application the prospest 国内外发展状况: 相对于固体激光器和气体激光器来说,半导体 激光器真可谓是姗姗来迟,但是它具有效率高、体 积小、寿命长、成本低、等优点,目前在激光器领 域中已占据一半以上的市场份额,而且还在不断扩 大,大有取代传统激光器的趋势[1]。 半导体激光是目前各种激光中发展最快的,它 占有激光市场的最大份额。半导体激光器又称为二 极管激光器(LD),随着生长技术的进步、器件量 产化能力的提高、性能的改善及成本的下降 , LD 陆续扩展到许多其它应用领域,包括 CDROM 驱动、激光打印、可擦除光存储驱动、条码扫描、 文娱表演、光纤通信 ,以及航空和军事应用如军训 模拟装置、测距机、照明器、CI等。由于LD的

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