光纖激光機(jī)主要是用光纖激光器作為發(fā)光體的一種激光設(shè)備,常用在金屬雕刻和塑膠雕刻上面,光纖激光器的核心是指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質(zhì)的激光器,光纖激光器可在光纖放大器的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái):在泵浦光的作用下光纖內(nèi)極易形成高功率密度,造成激光工作物質(zhì)的激光能級(jí)“粒子數(shù)反轉(zhuǎn)”,當(dāng)適當(dāng)加入正反饋回路(構(gòu)成諧振腔)便可形成激光振蕩輸出
光纖激光機(jī)是以SiO2為基質(zhì)材料拉成的玻璃實(shí)體纖維,其導(dǎo)光原理是利用光的全反射原理,即當(dāng)光以大于臨界角的角度由折射率大的光密介質(zhì)入射到折射率小的光疏介質(zhì)時(shí),將發(fā)生全反射,入射光全部反射到折射率大的光密介質(zhì),折射率小的光疏介質(zhì)內(nèi)將沒(méi)有光透過(guò)。普通裸光纖一般由中心高折射率玻璃芯、中間低折射率硅玻璃包層和最外部的加強(qiáng)樹(shù)脂涂層組成。光纖按傳播光波模式可分為單模光纖和多模光纖。單模光纖的芯徑較小,只能傳播一種模式的光,其模間色散較小。多模光纖的芯徑較粗,可傳播多種模式的光,但其模間色散較大。按折射率分布的情況化分,可分為階躍折射率(SI)光纖和漸變折射率(GI)光纖。
以稀土摻雜光纖激光器為例,摻有稀土離子的光纖芯作為增益介質(zhì),摻雜光纖固定在兩個(gè)反射鏡間構(gòu)成諧振腔,泵浦光從M1入射到光纖中,從M2輸出激光。當(dāng)泵浦光通過(guò)光纖時(shí),光纖中的稀土離子吸收泵浦光,其電子被激勵(lì)到較高的激發(fā)能級(jí)上,實(shí)現(xiàn)了離子數(shù)反轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)后的粒子以輻射形成從高能級(jí)轉(zhuǎn)移到基態(tài),輸出激光。