谐波减速机原理及应用

谐波减速机原理及应用（精选6篇）

谐波减速机原理及应用 第1篇

谐波齿轮减速机优缺点及应用

作者：http://

由于谐波齿轮减速机的构造和工作原理与普通的齿轮减速机友很大的差异，决定其在应用上有所不同，下面列出谐波齿轮减速机的优缺点及应用领域。

主要优点

(1)传动速比大。单级谐波齿轮传动速比范围为70~320，在某些装置中可达到1000，多级传动速比可达30000以上。它不仅可用于减速，也可用于增速的场合。

(2)承载能力高。这是因为谐波齿轮传动中同时啮合的齿数多，双波传动同时啮合的齿数可达总齿数的30％以上，而且柔轮采用了高强度材料，齿与齿之间是面接触。

(3)传动精度高。这是因为谐波齿轮传动中同时啮合的齿数多，误差平均化，即多齿啮合对误差有相互补偿作用，故传动精度高。在齿轮精度等级相同的情况下，传动误差只有普通圆柱齿轮传动的1/4左右。同时可采用微量改变波发生器的半径来增加柔轮的变形使齿隙很小，甚至能做到无侧隙啮合，故谐波齿轮减速机传动 空程小，适用于反向转动。

(4)传动效率高、运动平稳。由于柔轮轮齿在传动过程中作均匀的径向移动，因此，即使输入速度很高，轮齿的相对滑移速度仍是极低(故为普通渐开线齿轮传动 的百分之—)，所以，轮齿磨损小，效率高(可达69%~96％)。又由于啮入和啮出时，齿轮的两侧都参加工作，因而无冲击现象，运动平稳。

(5)结构简单、零件数少、安装方便。仅有三个基本构件，且输入与输出轴同轴线，所以结构简单，安装方便。

(6)体积小、重量轻。与一般减速机比较，输出力矩相同时，谐波齿轮减速机的体积可减小2／3，重量可减轻1／2。

(7)可向密闭空间传递运动。利用柔轮的柔性特点，轮传动的这一可贵优点是现有其他传动无法比拟的。

主要缺点

(1)柔轮周期性地发生变形，因而产生交变应力，使之易于产生疲劳破坏。

(2)转动惯量和起动力矩大，不宜用于小功率的跟踪传动。

(3)不能用于传动速比小于35的场合。

(4)采用滚子波发生器(自由变形波)的谐波传动，其瞬时传动比不是常数。

(5)散热条件差。

应用范围

谐波齿轮减速机在航空、航天、能源、航海、造船、仿生机械、常用军械、机床、仪表、电子设备、矿山冶金、交通运输、起重机械、石油化工机械、纺织机械、农 业机械以及医疗器械等方面得到日益广泛的应用，特别是在高动态性能的伺服系统中，采用谐波齿轮传动

更显示出其优越性。它传递的功率从几十瓦到几十千瓦，但 大功率的谐波齿轮传动多用于短期工作场合。

谐波减速机原理及应用 第2篇

减速器有两条轴系——两条装配线，两轴分别由滚动轴承支承在箱体上，采用过渡配合，有较好的同轴度，从而保证齿轮啮合的稳定性。端盖嵌入箱体内，从而确定了轴和轴上零件的轴向位置。装配时只要修磨调整环的厚度，就可使轴向间隙达到设计要求。

箱体采用分离式，沿两轴线平面分为箱座和箱盖，二者采用螺栓连接，这样便于装修。为了保证箱体上安装轴承和端盖的孔的正确形状，两零件上的孔是合在一起加工的。装配时，它们之间采用两锥销定位，销孔钻成通孔，便于拔销。

箱座下部为油池，内装机油，供齿轮润滑。齿轮和轴承采用飞溅润滑方式，油面高度通过油面观察结构观察。通气塞是为了排放箱体内的挥发气体，拆去小盖可检视齿轮磨损情况或加油。油池底部应有斜度，放油螺塞用于清洗放油，其螺孔应低于油池底面，以便放尽机油。

箱体前后对称，两啮合齿轮安置在该对称平面上，轴承和端盖对称分布在齿轮的两侧。

箱体的左右两边有四个成钩状的加强肋板，作用为起吊运输。

二、减速器的装配示意图

装配示意图是在机器或部件拆卸过程轴测图所画的记录图样，是绘制装配图和重新进行装配的依据。它所表达的内容主要是各零件之间的相对位置、装配与连接关系、传动路线和工作情况等。

在全面了解后，可以画出部分装配示意图。只有在拆卸之后才能显示出零件间的装配关系，因此应该一边拆卸，一边补充、完成装配示意图。

装配示意图的画法没有严格的规定，通常用简单的线条画出零件的大致轮廓。画装配示意图时，对零件的表达一般不受前后层次的限制，其顺序可以从主要零件着手，依此按装配顺序把其它零件逐个画出。

装配示意图画好后，对各个零件编上序号并列表登记。应注意图、表、零件标签上的序号、名称要一致。

图2-2给出了减速器的装配示意图，可供参考。零件序号横线上方的为零件序号和名称（或标准件规格尺寸）。

三、减速器的拆卸顺序

谐波减速机原理及应用 第3篇

关键词：变电所 谐波治理 补偿

1 谐波简介

1.1 谐波的来源 谐波主要来源于三个方面，一是发电源质量不高产生；二是输配电系统产生；三是用电设备产生。但主要的来源是第三方面。经统计表明，由整流装置产生的谐波占所有谐波的40%，而变频装置常用于风机、水泵等设备中，采用了相位控制，产生的谐波成分很复杂，而且对电网造成的谐波也越来越多。电弧炉、电石炉在加热燃料时产生的谐波电流平均达到基波的45%。家用电器如电视机、计算机、洗衣机也是谐波的主要来源之一。电力系统中有非线性（时变或时不变）负载时，即使电源都以工频50HZ供电，当工频电压或电流作用于非线性负载时，就会产生不同于工频的其它频率的正弦电压或电流，这些不同于工频频率的正弦电压或电流，用富氏级数展开，就是人们称的电力谐波。

1.2 谐波的危害

1.2.1 对电力系统的影响：①造成电网污染，电网电压的严重畸变，影响线路的稳定运行和电网的质量。②供电系统损耗增加，系统功率因数降低；

1.2.2 对电力设备的危害：①电缆电线过热，绝缘老化加速，易损坏并导致线间短路和接地故障引起电气火灾和人身电击事故；②变压器和马达的过热，损坏甚至于烧毁；③补偿功率因数的电容器过热，易损坏，寿命短；④断路器及漏电保护装置、接触器、热继电器等电气保护元件过热，失灵，误动作，接地保护装置功能失常；⑤中性线过负荷、发热，甚至于烧损、着火；

1.2.3 产生对计算机网络、通信、有线电视等弱电系统设备的干扰。

1.2.4 谐波对人体有影响：电网谐波的电磁辐射会直接影响人的脑磁场与心磁场。

2 谐波治理

谐波治理就是在谐波源处安装滤波器，就近吸收谐波源产生的谐波电流，现在广泛采用的滤波器为无源滤波器，另外有利用时域补偿原理的有源滤波器，这种滤波器的优点是能做到适时补偿，且不增加电网的容性元件，但造价较高。无源滤波装置，吸收高次谐波，而所有滤波支路对基波呈现容性，正好满足无功补偿要求，不必另装并联电容器补偿装置，这种方法经济、简便，国内外广泛采用。滤波器的种类。滤波器大致分为以下六种类型：①单调谐波滤波器；单调谐滤波器通频带窄，滤波效果好，损耗小，调谐容易，是使用最多的一种类型。②双调谐滤波器；双调谐滤波器可替代两个单调谐滤波器，只有一个电抗器（L1）承受全部冲击电压，但接线复杂，调谐困难，仅在超高压系统中使用。③一阶高通滤波器；一阶高通滤波器因基波损耗大，一般不采用。④二阶高通滤波器；二阶高通滤波器通频带很宽，滤波效果好，既可调谐振点，又可调谐曲线锐度，并可防意外共振与放大，因此也有以二阶宽通带做低次滤波器。⑤三阶高通滤波器；三阶高通滤波器一般用电弧炉滤波。⑥“C”式高通滤波器。“C”式高通滤波器，用于电弧炉滤波，对二次谐波特别有效。

3 变频器供电系统的谐波治理与无功补偿原理和应用

下面就TSC动态无功功率补偿装置和固定投入的滤波装置的结构、原理作简要介绍。其特点是晶闸管电子开关将滤波器投入、退出电网速率为10mS，无功补偿动态响应时间15mS，各次谐波滤除率80%以上。滤波器为L-C串联滤波器，可以设计成五次、七次、十一次、十三次滤波器或6%电抗滤波器。

3.1 如果负载相电流分别为ia、ib和ic，其对应无功电流分量的有效值是Iaq(t)、Ibq(t)和Icq(t),采用星电容器接法，线间补偿电流的有效值分别为Iab(t)、Ibc(t)和Ica(t)。线间应投入多少单位电容量nab(t)、nb(t)和nca(t)：从包含谐波的负载相电流ib和ic中计算负载三相无功电流Iaq(t)、Ibq(t)和Icq(t)。

3.2 根据负载三相无功电流计算三相补偿电流Iab(t)、Ibc(t)和Ica(t)。

3.3 根据三相补偿电流和网压计算各路应投入多少单位电容naq(t)、nbq(t)和ncq(t)。

为降低辐身干扰，选用铁芯电抗器。装置的核心技术是晶闸管电子开关高速率将滤波器投入、退出电网平滑无冲击。装置内计算机还对散热器温度、补偿电流、电网电压和接触器接点进行监视，在无人值守情况下，实现散热器超温、补偿电流过流和过载、电网电压氛相和相序错、接触器等故障的保护和容错运行。装置运行后，不仅使功率因数大于0.95，而且使谐波电流和网压畸变率均达到GB/T14549-93国家标准。

为避免谐波放大，为减少投切冲击和防止补偿网压提升，电容量应做得较小，使网压提升不超过1.5%。实际运行时，谐波电流是基波电流的四、五倍。这对铁芯电抗器和谐波滤波器都有较高的设计要求。装置内计算机对补偿电流过流和过载、电网电压缺相和相序错、接触器等故障的保护。滤波装置投入运行后，变压器输出电流接近正弦。

4 谐波的治理

4.1 谐波治理标准GB/T 14549-93《电能质量公用电网谐波》

该标准对不同电压等级各次谐波允许注入值都作了具体规定（略），其规定公用电网谐波电压（相电压）限值。

4.2 治理谐波方法 目前，我们国家谐波管理遵循“谁干扰，谁污染，谁治理”的原则。我国国家技术监督局于1993年发布了GB/T14549－93《电能质量公用电网谐波》的国家标准，标准中明确规定了公用电网电压谐波限值。

治理谐波方法有：①增加换流装置的相数或脉冲，减少换流装置产生的谐波电流。②改变非线性负荷接入电网的接入点。把谐波产生容量大的设备接入到高一级电网的母线，或增加非线性负荷到对谐波敏感负荷之处的电气距离。③在谐波源处或在适当的母线上加装电感、电容式或其他型式的滤波器，吸收谐波电流。④对于无功冲击很大的负荷，有时需要同时加装静止无功补偿装置和滤波器，才能有效抑制谐波。

随着变频器的广泛应用，变频器供电系统的谐波治理与无功功率补偿的意义逐渐被人们所认识。变频器供电电源按傅立叶级数可以分解为基波有功电流，基波无功电流，谐波和间谐波电流。

基波无功电流占用电网容量；导致网压波动；在供配电设施产生热损耗；降低了供配电设施运行可靠性。谐波和间谐波的集肤效应使输电线等效截面积变小，线路损耗增加；铁芯中附加高频涡流损耗；谐波和间谐波电流导致网压波形畸变和辐射干扰，引起同一电网下其它负载出力减小，损耗增加，甚至误动作。变频器用量较大的车间，用电容器直接进行无功力率补偿虽然可以大副度降低基波无功电流，但是必然出现谐波放大现象。这时，供电电流和电容器电流中谐波和间谐波电流大副度增加，电容器由于超温和过压而损坏，供电变压器温升加大。为避免谐波电流大副度增加，谐波治理与无功功率补偿必须同时进行。

从基波的无功电流，谐波和间谐波电流的危害上可看出：采用就地谐波治理与无功功率补偿可以获得最大的效益。根据我们的经验，采用就地谐波治理与无功功率补偿，一年或一年半时间即可从节能中回收全部投资。

5 结束语

谐波减速机原理及应用 第4篇

关键词：铸造起重机 主起升机构 减速器 棘轮棘爪

铸造起重机是桥式起重机的一种，是炼钢车间、铸造车间运输液态金属的专用起重设备。根据冶金工业的工艺要求和生产特点，铸造起重机工作级别最高、吊运的液态金属物最危险、工作条件最恶劣、工艺过程最严格，因而也导致其结构和安全保障措施也很复杂。棘轮棘爪装置作为机械中防止逆转的制逆装置，可保证起重机起升机构在一台减速器发生故障时，另一台减速器能正常完成工作。

1 棘轮棘爪装置的工作原理

棘轮棘爪装置是由棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机构，它属于棘轮停止器，一般用来作为机械中防止逆转的制逆装置或者供间歇传动用。棘轮机构按结构形式可分为：齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构。齿式棘轮机构结构简单，制造方便；动与停的时间比可通过选择合适的驱动机构实现。而摩擦式棘轮机构是用偏心扇形楔块代替齿式棘轮机构中的棘爪，以无齿摩擦代替棘轮，特点是传动平稳、无噪音；动程可无级调节，但因靠摩擦力传动，会出现打滑现象，虽然可起到安全保护作用，但是传动精度不高，适用于低速轻载的场合。根据以上叙述的特点，以及起重机类产品的实际要求，需要选用齿式棘轮机构作为铸造式起重机中的防逆装置，保证两台减速器的同步运行。

2 棘轮棘爪装置在铸造起重机减速器中的应用

根据国家有关规定，铸造式起重机主起升机构应有两套驱动系统，当其中一套系统因发生故障无法工作时，另一套驱动系统必须保证在额定起重量下，完成工作。因此，两套驱动系统必须进行刚性联接，在驱动系统正常工作时，两个卷筒组必须同步。为了保证两个卷筒组的同步运动，必须在减速器中加入棘轮棘爪装置，消除两个输入电动机转速不同带来的影响。

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铸造式起重机主起升机构布置图

棘轮棘爪装置在铸造式起重机主起升机构减速器中必须成对使用，才能在一台减速器发生故障时，另一台减速器能确保正常完成工作。其工作原理为，上升时，电动机带动高速轴转动，通过二轴齿轮传动传递给其上的棘轮棘爪装置，棘轮推动棘爪，棘爪推动三轴，三轴驱动输出轴，带动重物起升；下降时，由重物自重反带卷筒旋转，而输出轴带动三轴，三轴带动二轴、二轴上的棘爪推动棘轮旋转，直至传递到高速轴上，而这时候，电动机起反向制动的作用。

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棘轮棘爪减速器工作原理图

3 铸造式起重机主起升机构减速器中的棘轮棘爪装配

铸造式起重机主起升机构一般选用硬齿面或中硬齿面减速器，棘轮棘爪装置核心部件包括：棘毂、棘爪、顶簧、推杆、导向套等构件。棘毂采用镶嵌的方式，镶嵌在大齿轮的内部，棘毂材料选用ZG340-640，铸造、加工、热处理工艺必须严格按照规范要求进行。棘爪安装在棘毂上，弹簧、推杆、导向套按要求进行安装，安装精度必须达到设计要求。

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棘轮棘爪装配图

总之，棘轮棘爪装置对铸造式起重机主起升机构起到安全的作用，也起到同步的作用。在实际使用中，要对其按照设计要求进行检修。由于棘轮与棘毂是通过铜套安装在一起的，一旦棘轮安装尺寸发生变化，会加剧铜套磨损加速，润滑油中会残存大量的铜粉末，因此要注意观察、化验油液中铜元素的变化。在使用过程中，要注意检修弹簧、推杆，有问题时，要及时进行更换。由于铸造起重机工作级别最高、吊运的液态金属物最危险、工作条件最恶劣、工艺过程最严格，其结构和安全保障措施也很复杂，所以一定要对棘轮棘爪装置有较高的重视。

参考文献：

[1]成大先.机械设计手册[M].化学工业出版社，2008-4-1.

[2]郑君，李峰.大型铸造吊主减速机棘轮棘爪故障及对策[J].安徽冶金科技职业学院学报，2012（01）.

实验原理的提炼及应用 第5篇

1实验原理的定义

所谓实验原理就是实验方法、实验手段、实验操作过程以及实验结果分析等所依据的科学理论。

实验原理的设计要遵循以下基本原则：

①科学性：实验原理首先要遵循实验的科学性原则。实验中涉及到的实验设计依据必须是经前人证明的科学理论。如还原糖与斐林试剂产生砖红色的沉淀，甲状腺激素可以促进幼小动物体的发育等，都是科学理论。②可行性：可行性是指从仪器选取、实验条件和操作等方面来看，实验是否符合实际情况，能否达到实验目的。如“探究培养液中酵母菌数量的动态变化”的实验设计提示中，有的教材给出了“用试管、10mL马铃薯培养液”对酵母菌进行连续7d观察并每天取样检测的方案建议，明显不符合实际情况，实验进行到3、4d左右的时候，就开始出现大量死菌，所以建议学生改用“锥形瓶、50mL培养液”则比较符合实际。除此之外，实验原理的设计还要遵循安全性、简便性、精确性等原则。

2如何提炼实验原理

总结近几年高考及模拟训练的试题，提炼实验原理的题型无非两种：一种是知道实验的目的和材料写实验原理；另一种是根据实验的过程和步骤等写实验原理。

2.1根据实验的目的和材料写实验原理

对于这类题型，阐述实验原理首先要明确实验原理的表述内容。实验原理的内容通常表述为实验设计的整体思路，即通过…达到…的目的；还包括实验现象与结果出现的原因以及重要实验步骤设计的根据等。可以概括为对实验的相关理论知识、大致的处理方案、采用的检测手段(含观测指标)三个方面的描述。

如，在“DNA的粗提取和鉴定”实验的原理中，利用“DNA在不同浓度NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14 mol／L的NaCl溶液中溶解度最低”的原理来提取DNA，利用“DNA不溶于酒精，而某些杂质溶于酒精”或“酶的专一性”或者是“DNA和蛋白质的热稳定性不同”的原理来初步提纯DNA，就包含了对实验相关的理论知识和大致处理方案的描述；而“DNA遇二苯胺试剂变蓝”则是对检测手段的描述。

[例1]细胞分裂素是由植物的根尖等部位合成的一种植物激素，科学研究表明：细胞分裂索能抑制叶绿素、核酸和蛋白质的降解，抑制叶片衰老。所以在生产中可利用细胞分裂素作保鲜剂。请你设计一个实验证明细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用。

(1)实验原理：_______ 。

分析：本题实验原理的提出首先要从题干中提炼出相关理论知识(叶绿素逐渐丧失是叶片衰老最明显的特点，细胞分裂素能通过抑制叶绿素、核酸和蛋白质的降解来抑制叶片衰老。离体的叶片缺乏细胞分裂素，很快就会出现衰老的特点)，据此可以找到大致的处理方案(用细胞分裂素处理离体叶片)和观测指标(记录叶片失绿变黄所需的时间)。这样，就能完整准确地阐述实验的原理了。

答案(1)：叶绿素逐渐丧失是叶片衰老最明显的特点，离体叶片很快就会出现衰老的特点，细胞分裂素能抑制叶绿素、核酸和蛋白质的降解，因此可通过用细胞分裂素来处理离体叶片，记录叶片失绿变黄的所需时间来证明。

2.2根据实验的过程或步骤写实验原理

对于这一类题型，阐述实验原理必须要解决两个问题：为什么这样操作?为什么出现这样的现象?在回答这两个问题时，可以只针对实验组的处理和变化进行叙述，讲清前因后果，也可以写清对同一实验对象实施不同自变量处理时的变化。

[例2]为确定人体在运动时呼出气体中的CO₂浓度是否比静止时高，某同学进行了如下探究：

作出假设：人体在运动时呼出气体中CO₂的浓度比静止时高。

实验过程：①在3个烧杯中，分别注入100mL蒸馏水，测定其pH。

②实验者在安静状态(静坐2min)、中度运动(步行2min)以及剧烈运动(跳绳2min)后，立即分别向上述3个烧杯的水中吹入等量气体，测定pH。经多次重复实验，所得平均数据如表1。

请回答：该实验的原理是_____(其他问题略)。

分析：本题实验原理的提出在于回答清楚两个问题：为什么这样操作?(CO₂在水中溶解后使水的pH下降，因此让受试者在不同运动状态下呼出气体到水中，通过测定水pH的变化可以推测呼出气体中CO₂浓度的变化。)为什么出现这样的现象?(人在不同运动状态下产生的CO₂不同，溶于水后也会导致pH不同。)

参考答案：CO₂在水中溶解后使水的oH下降，人在不同运动状态下产生的CO₂不同，溶于水后也会导致pH不同，通过测定水pH的变化可以推测呼出气体中CO₂浓度的变化。

2.3实验原理在实验设计中的指导作用

准确掌握实验原理可以在实验中指导选择实验材料、选择观测指标、设计方法步骤、预测和分析实验结果。

[例3]验证CO₂是光合作用的必要条件之一。

分析：本题首先需要考虑光合材料的选择：植物(常用盆栽植物、水生植物)、新鲜的叶圆片等，而后根据所选材料分析如何控制“有无CO₂供应”的条件(如用NaHCO₃溶液提供CO₂，用NaOH吸收CO₂等)，从而设计出相应的实验步骤，并对实验结果进行分析和预期)。

实验原理一：光照条件下，植物吸收CO₂进行光合作用，合成淀粉，遇碘变蓝。a装置中CO₂被NaOH吸收，不能进行光合作用，则叶片遇碘不变蓝。

选材：绿色盆栽植物。

实验步骤：①选择两株长势相同的植株，饥饿处理后分别如图装置，适宜光照2h；

②分别取a、b两株植物的叶片，碘蒸气熏蒸，观察叶片是否变蓝(检测指标)。

预期结果：a叶片不变蓝，b叶片变蓝。

实验原理二：光照条件下，B组黑藻利用NaHCO₃溶液提供的CO₂进行光合作用，释放O₂，装置中气体压强大于B装置，红色液滴左移。

选材：水生植物。

实验步骤：选择两株长势相同的黑藻，如图装置(图2)，给予适宜光照；观察红色液滴的移动情况(检测指标)。

预期结果：红色液滴左移。

实验原理三：光照条件下，叶圆片吸收NaHCO₃溶液提供的CO₂进行光合作用，释放的O₂积累在叶肉细胞间隙，叶圆片上浮。

选材：新鲜的叶圆片。

实验步骤：取新鲜叶片，用打孔器打出叶圆片20片，抽去其中空气后，平分为两组，如图放置(图3)，将A、B两装置都置于25％、相同光照条件下，观察叶圆片能否浮起(观测指标)。

预期结果：B组叶圆片很快浮起。

光纤激光器原理及应用 第6篇

【关键词】光纤激光器 原理 应用

一、光纤激光器原理

利用掺杂稀土元素研制成的放大器给光波技术领域带来了革命性的变化。由于任何光放大器都可通过恰当的反馈机制形成器，因此光纤激光器可在放大器的基础上开发。目前开发研制的光纤激光器主要采用掺稀土元素作为增益介质。由于光纤激光器中纤芯很细，在泵浦光的作用下内极易形成高功率密度，造成工作物质的能级“粒子数反转”。因此，当适当加入正反馈回路（构成谐振腔）便可形成振荡。另外由于基质具有很宽的荧光谱，因此，光纤激光器一般都可做成可调谐的，非常适合于WDM系统应用。和半导体器相比，光纤激光器的优越性主要体现在：光纤激光器是波导式结构，可容强泵浦，具有高增益、转换效率高、阈值低、输出光束质量好、线宽窄、结构简单、可靠性高等特性，易于实现和的耦合。

我们可以从不同的角度对光纤激光器进行分类，如根据光纤激光器的谐振腔采用的结构可以将其分为Fabry-Perot腔和环行腔两大类。也可根据输出 波长数目将其分为单波长和多波长等。对于不同类型光纤激光器的特性主要应考虑以下几点：（1）阈值应越低越好；（2）输出功率与抽运光功率的线性要好； （3）输出偏振态；（4）模式结构；（5）能量转换效率；（6）器工作波长等。

二、光纤激光器的简述

光纤激光器和放大器的研究与应用引起了广泛的重视和兴趣，已能制备以硅和氟化铅为基质的掺杂稀土金属元素的光纤。用这些光纤制作成光源或光放大器在降低光通信系统的成本方面具有巨大的潜力。接铰和饵离子的光纤激光器已有多种波长的输出，包括900nm、1060nm和1550nm等。用输出波长为800nm的I'D作为泵浦源也可以获得光通信重要窗口波长（1550nm）的输出。

激光输出诺可以通过改变稀土离子所处的玻璃基质进行改变。由掺杂稀土元素离子的氟化错光纤可以在红外区产生波长为1050nm、1350nm、l 380nm和l 550nm的激光输出，其中1350nm波长非常有价值，因为利用以硅为基质的光纤要想得到这个波长的输出非常困难。此外，这种光纤能在2.08ftm、2.3f4m和2.7Pm的中红外波长区产生激光输出也具有十分重要的价值。这种光源可能在通信、医学、大气通信和光谱学方面得到应用。

光纤激光器的输出方式可以是连续的，也可以是脉冲的。光纤激光器的调Q和锁模以及亚纳秒脉冲业已获得。光纤激光器可以在其整个荧光谱范围内进行调节输出，最重要的是可以获得窄带宽、单纵模的输出，因此也可用于相干通信以及其他单色性要求较高的应用场合。光纤放大器的优越性能以及用LD作为泵浦源实现了放大，使其在光通信系统中的应用越来越广泛。

三、光纤激光器的应用

（一）标刻应用

脉冲光纤激光器以其优良的光束质量、可靠性、最长的免维护时间、最高的整体电光转换效率、脉冲重复频率、最小的体积、无须水冷的最简单、最灵活的使用方式，最低的运行费用使其成为在高速、高精度激光标刻方面的唯一选择。一套光纤激光打标系统可以由一个或两个功率为25W的光纤激光器，一个或两个用来导光到工件上的扫描头以及一台控制扫描头的工业电脑组成。这种设计比用一个50W激光器分束到两个扫描头上的方式高出达4倍以上的效率。该系统最大打标范围是175mm*295mm，光斑大小是35um，在全标刻范围内绝对定位精度是+/-100um。100um工作距离时的聚焦光斑可小到15um。

（二）材料处理的应用

光纤激光器的材料处理是基于材料吸收激光能量的部位被加热的热处理过程。1um左右波长的激光光能很容易被金属、塑料及陶瓷材料吸收。

（三）材料弯曲的应用

光纤激光成型或折曲是一种用于改变金属板或硬陶瓷曲率的技术。集中加热和快速自冷切导致在激光加热区域的可塑性变形，永久性改变目标工件的曲率。研究发现用激光处理的微弯曲远比其他方式具有更高的精密度，同时，这在微电子制造是一个很理想的方法。

（四）激光切割的应用

随着光纤激光器的功率不断攀升，光纤激光器在工业切割方面得以被规模化应用。比如：用快速斩波的连续光纤激光器微切割不锈钢动脉管。由于它的高光束质量，光纤激光器可以获得非常小的聚焦直径和由此带来的小切缝宽度正在刷新医疗器件工业的标准。

综上所述，光纤激光器技术是一个正在得到高度重视和迅速发展的新型技术研究热点，所涉及的科学研究和产品应用领域十分广泛，具有巨大的潜在应用价值和广阔的市场前景。随着各种类型光纤激光器技术的逐步成熟和商业化应用，将对相关领域的发展产生巨大的推动作用，同时也将引起相关技术领域的深刻变革。

【参考文献】

[1]刘德明， 向清. 黄德修光纤光学北京国. 防工业出版社，1995.

[2]张宝富等. 全光网络. 北京人民邮电出版社，2001.

[3]葛强，郑鸿章. 光纤激光器的应用[J]. 光机电信息，2003.