光纤激光在焊接中的应用
激光焊接具有很高的能量密度，能够形成深宽比较大的焊缝，并且具有焊缝热影响区小，焊缝美观等优点，在焊接领域得到了越来越广泛的应用，尤其是在、制造、汽车及零配件、轨道机车等及先进制造业中，激光焊接已经开始大展拳脚。近几年来，随着大功率光纤激光器技术的不断发展，高功率光纤激光在工业上的应用也越来越广泛。与其他激光器一样，高功率光纤激光器也由泵浦源、增益介质和光学谐振腔构成，所不同的是其增益介质通常为双包层光纤，双包层光纤是一种具有特殊结构的光纤，它比常规光纤增加了一个内包层。这种光纤结构增加了泵浦长度，大大提高了泵浦效率，从而使光纤激光器的输出功率提高几个数量级。
高功率光纤激光器具有光束质量好、寿命长、转换效率高的特点，其主要性能已明显优于泵浦固体激光器和CO2激光器。具体表现在以下几个方面：
1) 光束质量高
下图为不同种类的工业激光的光束质量参数（BPP）与输出功率的关系，其中，BPP值越小表示光束质量越好。由图看出，光纤激光有着比其他激光更好的光束质量，只有在五千瓦到一万瓦的范围内，略逊于二氧化碳激光。
图1 各类激光的光束质量参数与输出功率的关系
2) 节约成本
光纤激光器的电光转换效率高达28%，现有传统激光器技术的效率与光纤激光器是无法相比的。
由于光纤具有很高的”表面积/体积”比，散热效果非常好，不需要庞大的水冷却系统。小功率光纤激光器只需要空气冷却即可，高功率光纤激光器采用水冷，与其它同等的激光器技术相比更加简单，成本更低。
由于光纤激光器采用了更加高效的设计和采用了电信级单芯结泵浦源，因而节省了备用件（例如灯和半导体阵列）、劳动力和停产时间。
光纤激光器不需要调整光学装置，免维护或低维护。
3) 工作距离更长
光纤激光器结构紧凑、体积较小，易于系统集成。采用光纤传导，使用方便，环境适应能力强，工作距离更长，适应于远距离加工，且容易实现自动化和柔性加工。
综上，光纤激光器无论在质量、性能还是费用上都有着明显的优势。那么，光纤激光器在激光焊接中的优势体现在哪些方面呢？首先，工业中激光焊接的功率一般在500w~1000w之间，光纤激光器在此范围内具有其他所有激光器无法比拟的光束质量。即在同样的激光功率下，光纤激光器能够获得发散角更小、能量密度更高的激光束。由此可见，光纤激光能获得更大的焊接熔深，具有极高的加工能力水平。另一方面，光纤激光的波长1.06µm较小，金属材料对其的吸收率较高，因此，相对于CO2激光，光纤激光焊接时产生的金属蒸汽/等离子体较少，更容易形成窄而深的焊缝形状。因此，光纤激光在焊接领域有着重要的应用前景。
