光纤激光切割起源和特点

激光产生的背景：激光的英文名叫laster,是“light amplification by stimulated emission of radiation”的缩写，意为”受激辐射式光频放大”。世界上第一台激光器是美国科学家梅蔓(t.h.maiman)于1960年研制成功的。

 1960年7月7日，美国发表了梅蔓研制成功第一台激光器的消息，随后又在美国和british commum发表，第二年其详细论文在physical review上刊出，其实，爱因斯坦在196年便提出了一种现在称为光学感应吸收和光学感应发射的观点（又称受激吸收和发射），这一观点后来成为激光器的主要物理基础。1952年，马里兰大学的韦伯开始运用上述概念放大电磁波，但其工作没有进展，也没有引起广泛的注意，只有激光的发明人汤斯向韦伯索要了论文，继续这一工作，才打开了一个新的领域。汤斯的设想是：由4个反射镜围成一只玻璃盒，盒内充已铊，盒外放一盏铊灯，使用这一装置便可以产生激光。汤斯的合作者肖洛擅长光谱学，对原子光谱及两平行反射镜的光学特性十分熟悉，便对汤斯的设想提出了两条修改意见：

1铊原子不可能产生光放大，建议改用钾（其实钾也不易产生激光）

2建议用两面反射镜便可以形成光的振荡器，不必沿用微波放大器的封闭盒子作为谐振器。

  直到现在，尽管激光器的种类很多，但是汤斯和肖洛德这一设想仍然是各类激光器的基本结构。

 1958年12月，physical review发表了汤斯和肖洛的文章后，引起了物理界的关注，许多学者参加了这一理论和实验研究，都力争自己能造出第一台激光器，汤斯和肖洛都没有取得成功，原因是汤斯遇到了无法解决的铯和钾蒸气对反射镜的污染问题，而肖洛在实验研究后却误认为红宝石不能产生激光，可是，一年多后再世界上出现的第一台激光器正式梅蔓用的红宝石研制成功的。尽管是世界上第一台红宝石器不是有汤斯和肖洛研制出来的，但是他们所提出的基本概念和构想却被公认是对激光领域划时代的贡献。

 以下是激光器的发展历程1962年出现了                                                                                                                            1964年由帕特尔发明了第一台co2激光器                                                                                                    1965年发明了第一台yag激光器                                                                                                            1968年开始发展高功率co2激光器                                                                                                          1971年出现了第一台商用1kw co2激光器

上诉一切，特别是高功率激光器的研制成功，为激光加工技术应用的兴起和迅速发展创造了必不可少的前提条件。

激光产生原理：激光是通过受激辐射发光和共振放大形成的。原子具有一些不连续分布的能电子，这些能电子在靠近原子核的轨道上转动时稳定的，这时原子所处的能级为基态当有外界能量传入，则电子运行轨道半径扩大，原子内能增加，被激发到能量更高能级，这时称之为激发态或高能态被激发到高能级的原子是不稳定的，总是力图回到低能级去。原子从高能级到低能级的过程为跃迁。原子在跃迁时，其能量差以光的形式辐射出来这就是原子发光，是自发辐射的光，又称荧光。如果在原子跃迁时受到外来光子的诱发，原子就会发射一个与入射光子的频率、相位、传播方向、偏振方向完全相同的光子，这就是受激辐射的光。

 原子被激发到高能级后，会很快跃迁回低能级，它停在高能级的时间称为原子在该能级的平均寿命。原子在外来能量的激发下，使处于高能级的原子数大于低能级的原子数，这种状态称为粒子数反转。这时，在外来光子的刺激下，产生受激辐射发光，这些光子通过光学谐振腔的作用产生放大，受激辐射越来越强，光束密度不断增大，形成了激光。

激光的特性：激光的高亮度、高方向性、高单色性、高相干性

激光加工的特点：由于激光具有上述四大特性，因此，就给激光加工带来了如下传统加工所不具备的可贵特点：

1由于是无接触加工，并且激光束的能量及移动速度均可调，因此可以实现多种加工，特别是可以加工高硬度高脆性及高熔点的材料。

2激光加工过程中无“刀具”磨损，无“切削力”作用于工件