光纖激光器在航空范疇的應用

    與Nd:YAG脈沖激光器相比，光纖激光器的優(yōu)勢顯而易見。首先，光纖激光器的泵浦源是二極管而非閃光燈，所以能夠構(gòu)成圓滿的方波；其次，采用閃光燈泵浦的Nd:YAG激光器升降較慢，所以總有一部分激光能量低于目的區(qū)域的蒸發(fā)閾值，這部分能量會使材料凝結(jié)，招致熱障涂層剝離。要抵達重鑄層的規(guī)格懇求，脈沖周期必需小于1ms。在這一點上，光纖激光用具有絕對優(yōu)勢，由于它能夠產(chǎn)生方波波形，所以運用10ms脈沖就能滿足航空器件關(guān)于重鑄層和裂化的規(guī)格懇求。

   我們用熄滅室來舉例說明。運用脈沖鉆孔時，熄滅室會在鉆孔的過程中同步旋轉(zhuǎn)數(shù)圈，在這種情況下，鉆透需求5個脈沖，另外再用2個脈沖構(gòu)成扇形孔。通常這種激光器最大的重復頻率是10脈沖/秒。而光纖激光器用1個長脈沖就能構(gòu)成扇形孔，假設(shè)采用與Nd:YAG激光器相同的脈沖周期和脈沖能量，則速度可以抵達原來的10倍。無論是單個或兩個長脈沖，還是多重脈沖，都能獲得相同的鉆孔質(zhì)量。另外，光纖激光器還能調(diào)理鉆透時與鉆透后的脈沖周期，而不是不時運用多重脈沖，這樣有利于避免損壞本體。

    光纖激光器的特性是可以以平頂方式輸出，而Nd:YAG激光器則為近似高斯方式。所以，得益于平頂方式，前者全部能量均超越蒸發(fā)閾值，然后者則有相當一部分在閾值之下。研討顯現(xiàn)，在相同條件下抵達相同鉆孔效果，光纖激光器所需耗費的能量更少，究其緣由，就是方波+平頂方式。也正是由于這個特性，光纖激光器在鉆孔時效率更高，熱損傷更少。熱損傷少了，涂層剝離及重鑄層均會隨之改善。

   Nd:YAG激光器之所以曾經(jīng)備受關(guān)注，其緣由之一就是共同的光束發(fā)散屬性，其光斑尺寸能隨著功率的升高或降低改動，只需經(jīng)過重新調(diào)焦，就能抵達所需孔徑。有的Nd:YAG激光器集成了內(nèi)調(diào)焦望遠鏡，用于改動光束的發(fā)散角，但是這種調(diào)整需求操作人員具有極高的專業(yè)度，耗時，還要有正確的參數(shù)，所以很多人不看好這種方法。在這一點上，光纖激光器正好相反，由于其聚焦外形為圓滿的圓形，所以在功率升高或降低時均不會發(fā)作改動，而且，假設(shè)在系統(tǒng)中置入一個可縮放的望遠鏡，就能夠在飛行鉆孔時直接改動聚焦光斑的大小。范圍通常為3-1。

    光纖激光器的靈活性遠在Nd:YAG激光器之上，這主要是由于前者的高應對二極管能夠在飛行鉆孔時改動脈沖周期和功率大小，使操作人員能夠應用不同的功率大小及脈沖周期，創(chuàng)建所需的脈沖序列。比如，在開端鉆孔時用低功率、短脈沖，然后根據(jù)特定的鉆孔需求，按照序列進步功率和脈沖。由于光纖激光器能夠在提供千瓦級高峰值功率的同時，調(diào)整光斑尺寸及脈沖周期（低至10μs），所以只用一臺機器就夠了。

運用套孔技術(shù)時，光纖激光器的加工速度能抵達燈泵浦Nd:YAG脈沖激光器的10倍。不只如此，飛行鉆孔時，光纖激光器還能轉(zhuǎn)換為功率高達2kW的連續(xù)輸出，完成高速切割。關(guān)于某些熄滅室設(shè)計而言，這一數(shù)據(jù)還能進一步提升。綜上所述，脈沖光纖激光器是切割較厚板材以及高速鉆孔應用的理想選擇。