激光特性、半导体激光器、光纤激光器三者的应用场景

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激光特性，与发热光源或发光二极管不同，激光束由单一波长的光波组成。所有光波同时振荡并指向同一方向。因此，激光束即使传播好几米，光斑也不会发生明显变化。如果使用透镜，光束可以聚焦在一个小点上，这样就可以实现较大的局部功率密度。

由于塑料的熔点低，且导热性差，因此塑料焊接仅需要相对较低的激光功率。通常，塑料焊接用激光功率在5-600 W的范围内，而金属加工通常需要几千瓦。

主流使用半导体激光器，塑料激光焊接主流采用半导体激光器，能够提供足够好的光束质量。此外，半导体激光器能够非常有效地将电流转换为光能，并且成本相对便宜。

半导体激光器通常与玻璃制成的光纤一起使用，以便将光束定向到加工点。传导激光的光纤芯部直径应尽可能小，以保持光束良好的聚焦性。当使用芯部直径为200um的光纤时，激光穿过光纤通过透镜能够产生直径为0.5-2mm的光斑。

如今，半导体激光器的能量转换（从电能转换为光能）效率能够达到50%以上。因此，不再需要通过水冷方式吸收残余热量。对于塑料激光焊接，采用空冷方式足以满足使用要求。

半导体激光器的波长在900-1000 nm之间。在此波长范围内，激光器能够以最优的价格提供最佳的焊接效率。在数年前，波长在800-900 nm的激光器也很常见，但是后来由于此类激光器所取得的进步不如900 nm以上的突出，因此逐渐被淘汰。

有时会使用光纤激光器。如果光斑要求非常小，那么半导体激光器的聚焦能力不再足够。在这种情况下，要使用所谓的光纤激光器，即激光是由光纤内部产生。当使用芯部直径较小的光纤时，可以获得较小的激光光斑。光纤激光器中必须使用半导体激光器作为泵源以产生激光，所以光纤激光器总是比同等功率的半导体激光器更加昂贵。
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