轉(zhuǎn)鏡調(diào)Q技術(shù)如果運(yùn)用不當(dāng)，還可能產(chǎn)生多脈沖，這是我們不希望看到的。下面我們分析一下產(chǎn)生的原因及克服它的方法。
電機(jī)轉(zhuǎn)速較低
精密激光焊接機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)激光輸出可能出現(xiàn)多脈沖。試以紅寶石激光器的一組計(jì)算值為例來(lái)說(shuō)明多脈沖形成的原因。圖是對(duì)下列參數(shù)的紅寶石激光器的計(jì)算結(jié)果。
紅寶石棒長(zhǎng)：lOcm；
紅寶石直徑；lOmm;
腔長(zhǎng)：L- lOcm，
介質(zhì)膜反射率：r:=L；rai0.7；
轉(zhuǎn)鏡轉(zhuǎn)速：5000r／min。
代n分別為上下能級(jí)及總的粒刀o子數(shù)密度。厶oJ為閱值時(shí)的厶凡值。o為總光子數(shù)。嚴(yán)罷是歸一化的光子數(shù)。
|
※ |
靜態(tài)闖值 |
單酵沖最 |
單脈沖 |
脈沖上升 |
脈沖 |
嚏值功率 |
|
動(dòng)態(tài)閥值 |
相應(yīng) |
最大效率 |
(ns) |
<n。) |
vMW) | |
|
直窿 乙- 120mrn |
23. Sj39 |
0. 321'58 |
o：55X |
22 |
24
|
13.3
|
|
二次加速腔 乙；120mm |
2S，0／54 |
0. 59／78 |
o．76% |
12 |
20 |
29，5 |
|
四次加速腔 |
26，O／6I |
0，68}116 |
0，58% |
8 |
12 |
56。6 |
轉(zhuǎn)動(dòng)，逐漸接近成腔位置時(shí)，靜態(tài)閾值厶挖，不斷下降，妒上升加快，An下降也加快。到某—一時(shí)刻An -Anq時(shí)，甲V對(duì)應(yīng)輸出功率）達(dá)到極大，形成第一個(gè)尖峰(B點(diǎn))。然后g下降，An也繼續(xù)下降。由于甲的逐漸減小使受激發(fā)射相應(yīng)減小，到一定程度時(shí)bc不再變化。但轉(zhuǎn)鏡還在不斷靠近與腔軸垂直的位置，靜態(tài)閾值厶嘶繼續(xù)下降。到c點(diǎn)后，ddQ又大于了厶珥。待過(guò)c點(diǎn)后，Aq繼續(xù)下降，又開(kāi)始形成激光振蕩，出現(xiàn)了第二個(gè)激光脈沖。這個(gè)現(xiàn)象和未使用調(diào)Q脈沖激光所出現(xiàn)的現(xiàn)象類似，關(guān)鍵就在乎轉(zhuǎn)鏡的轉(zhuǎn)速不夠。
進(jìn)一步的分析可知，由于精密激光焊接機(jī)轉(zhuǎn)鏡轉(zhuǎn)速不夠，會(huì)造成多脈沖的輸出且An，/Ani越高脈沖數(shù)目就越多。對(duì)于一定的轉(zhuǎn)速，對(duì)應(yīng)有一個(gè)4n，，值。當(dāng)An，>An，，時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)多脈沖。Ag’，隨轉(zhuǎn)速的增加而變大，通常稱之為單峰域。輸出功率的峰值正比于A9+，所以轉(zhuǎn)速越高，單脈沖的峰值功率也就可以越高。
另外，當(dāng)精密激光焊接機(jī)轉(zhuǎn)速和其他條件一定時(shí)，臨界角越大也就越易出現(xiàn)多脈沖，可知，上句話的意思也就是說(shuō)，靜態(tài)閾值越低的激光棒就越易現(xiàn)多脈沖。
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