光纖激光器在航空範疇的(de)應用

光纖激光器在航空範疇的(de)應用

    與Nd:YAG脈沖激光器相比，光纖激光器的(de)優勢顯而易見。首先，光纖激光器的(de)泵浦源是二極管而非閃光燈，所以能夠構成圓滿的(de)方波；其次，采用閃光燈泵浦的(de)Nd:YAG激光器升降較慢，所以總有一(yī)部分激光能量低(dī)于目的(de)區域的(de)蒸發阈值，這部分能量會使材料凝結，招緻熱障塗層剝離(lí)。要抵達重鑄層的(de)規格懇求，脈沖周期必需小于1ms。在這一(yī)點上，光纖激光用具有絕對優勢，由于它能夠産生方波波形，所以運用10ms脈沖就能滿足航空器件關于重鑄層和(hé)裂化的(de)規格懇求。

   我們用熄滅室來舉例說明。運用脈沖鑽孔時，熄滅室會在鑽孔的(de)過程中同步旋轉數圈，在這種情況下，鑽透需求5個脈沖，另外再用2個脈沖構成扇形孔。通常這種激光器最大的(de)重複頻率是10脈沖/秒。而光纖激光器用1個長(cháng)脈沖就能構成扇形孔，假設采用與Nd:YAG激光器相同的(de)脈沖周期和(hé)脈沖能量，則速度可(kě)以抵達原來的(de)10倍。無論是單個或兩個長(cháng)脈沖，還是多重脈沖，都能獲得相同的(de)鑽孔質量。另外，光纖激光器還能調理(lǐ)鑽透時與鑽透後的(de)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(de)特性是可(kě)以以平頂方式輸出，而Nd:YAG激光器則為(wèi)近似高(gāo)斯方式。所以，得益于平頂方式，前者全部能量均超越蒸發阈值，然後者則有相當一(yī)部分在阈值之下。研讨顯現，在相同條件下抵達相同鑽孔效果，光纖激光器所需耗費的(de)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，光纖激光器在鑽孔時效率更高(gāo)，熱損傷更少。熱損傷少了，塗層剝離(lí)及重鑄層均會随之改善。

   Nd:YAG激光器之所以曾經備受關注，其緣由之一(yī)就是共同的(de)光束發散屬性，其光斑尺寸能随着功率的(de)升高(gāo)或降低(dī)改動，隻需經過重新調焦，就能抵達所需孔徑。有的(de)Nd:YAG激光器集成了內(nèi)調焦望遠鏡，用于改動光束的(de)發散角，但是這種調整需求操作人員具有極高(gāo)的(de)專業度，耗時，還要有正确的(de)參數，所以很多人不看好這種方法。在這一(yī)點上，光纖激光器正好相反，由于其聚焦外形為(wèi)圓滿的(de)圓形，所以在功率升高(gāo)或降低(dī)時均不會發作改動，而且，假設在系統中置入一(yī)個可(kě)縮放的(de)望遠鏡，就能夠在飛(fēi)行鑽孔時直接改動聚焦光斑的(de)大小。範圍通常為(wèi)3-1。

    光纖激光器的(de)靈活性遠在Nd:YAG激光器之上，這主要是由于前者的(de)高(gāo)應對二極管能夠在飛(fēi)行鑽孔時改動脈沖周期和(hé)功率大小，使操作人員能夠應用不同的(de)功率大小及脈沖周期，創建所需的(de)脈沖序列。比如(rú)，在開端鑽孔時用低(dī)功率、短(duǎn)脈沖，然後根據特定的(de)鑽孔需求，按照序列進步功率和(hé)脈沖。由于光纖激光器能夠在提供千瓦級高(gāo)峰值功率的(de)同時，調整光斑尺寸及脈沖周期（低(dī)至10μs），所以隻用一(yī)台機器就夠了。

運用套孔技術時，光纖激光器的(de)加工速度能抵達燈泵浦Nd:YAG脈沖激光器的(de)10倍。不隻如(rú)此，飛(fēi)行鑽孔時，光纖激光器還能轉換為(wèi)功率高(gāo)達2kW的(de)連續輸出，完成高(gāo)速切割。關于某些熄滅室設計而言，這一(yī)數據還能進一(yī)步提升。綜上所述，脈沖光纖激光器是切割較厚闆材以及高(gāo)速鑽孔應用的(de)理(lǐ)想選擇。