激光器的连续出光和脉冲出光是两种不同的工作模式,主要区别在于激光输出的时间特性、能量分布以及适用场景。以下是详细对比:
1. 定义与工作原理
连续出光(CW,Continuous Wave)
激光器持续稳定输出激光,功率恒定(如一直保持100W输出)。
类似“常亮的手电筒”,能量均匀释放。
示例:光纤激光器在连续模式下切割金属板材。
脉冲出光(Pulsed)
激光器以周期性脉冲形式输出,每个脉冲持续时间极短(纳秒、皮秒甚至飞秒级)。
类似“闪烁的闪光灯”,能量集中在瞬时爆发。
示例:调Q激光器用于精密打标或微加工。
2. 核心区别对比
对比项 | 连续出光(CW) | 脉冲出光(Pulsed) |
---|---|---|
能量分布 | 能量均匀,功率稳定 | 能量集中在瞬时脉冲,峰值功率高 |
热影响 | 热累积大,易导致材料熔化/变形 | 热影响区小,适合热敏感材料 |
加工精度 | 适合粗加工、切割/焊接厚材料 | 适合高精度打标、微孔加工、脆性材料 |
速度 | 适合高速连续加工 | 速度较慢(需控制脉冲间隔) |
典型应用 | 金属切割、焊接、表面热处理 | 精密打标、玻璃/陶瓷加工、半导体刻蚀 |
3. 为什么选择脉冲模式?
减少热损伤:短脉冲可瞬间汽化材料,避免热量扩散(如加工塑料或电子元件)。
提高峰值功率:脉冲激光的瞬时功率可达平均功率的数千倍(如1kW平均功率的脉冲激光,峰值功率可达1MW)。
控制加工深度:通过调整脉冲宽度和频率,实现微米级精度的分层加工。
4. 实际应用示例
连续出光:
不锈钢板连续激光切割(功率2kW,速度10m/min)。
激光熔覆(均匀加热表面涂层)。
脉冲出光:
手机玻璃二维码打标(纳秒脉冲,避免裂纹)。
太阳能电池片划线(皮秒脉冲,无热影响)。
5. 如何选择模式?
选连续模式:需要高效率、大功率的宏观加工(如厚金属切割)。
选脉冲模式:需要高精度、低热影响的微加工或特殊材料(如脆性材料、薄膜)。
提示:部分激光器支持两种模式切换(如光纤激光器),需根据材料和工艺需求调整参数(脉冲频率、占空比等)。