金屬芯雷射器與陶瓷芯雷射器相比有哪些優勢？
本篇討論金屬芯雷射器相較陶瓷芯雷射器的主要優勢
包含關鍵雷射氣體混合物的雷射器主體稱為核心。芯可以由金屬、陶瓷或玻璃製成。陶瓷芯雷射器在 1970 年代作為水冷離子氣體雷射器被開髮用於商業應用。全金屬芯雷射技術起源於要求苛刻和關鍵任務應用的軍事開發。到 1980 年代後期，這些軍事計劃已經完成。然而，金屬芯雷射器的發展繼續使高度可靠和可維修的雷射器可用於商業和工業應用。
金屬芯雷射器由鋁製成，在製造過程中經過鈍化（微塗層）工藝，在所有內部組件上形成一層薄而緻密的陶瓷 (AL2O3)層，消除了金屬與氣體混合物接觸的可能性。這種非常薄的陶瓷層（只有幾微米）不會影響導熱性。陶瓷芯和金屬芯雷射器在製造過程中都經過淨化並抽真空至高真空水平，以在充氣前去除任何污染物。因此，陶瓷和金屬雷射器都提供無污染的核心。
金屬芯雷射器的主要優勢之一是易於冷卻。雷射器消耗的電能只有一部分轉化為雷射功率，其餘電能轉化為熱能。CO ₂雷射的氣體混合物對高溫很敏感，去除多餘的熱量非常關鍵。對於所需的雷射冷卻，金屬是更好的選擇（相對於陶瓷），因為金屬芯可以快速傳遞熱量，以將雷射混合物保持在最佳工作溫度。陶瓷是一種相對較差的熱導體，使其不是最佳選擇，尤其是對於風冷雷射器。
金屬雷射器的另一個顯著優勢是線性偏振。具有線性偏振的雷射束可以組合成一個單一的交叉偏振光束，以產生更廣泛的功率選擇，並在雷射材料加工中提供卓越的優勢。此外，在與多個雷射器兼容的系統中，可以組合具有不同功率和波長的金屬雷射器，共享相同的光路。相反，當前的陶瓷雷射器會產生無法組合的隨機偏振光束。
最後，金屬雷射器可以輕鬆維修，從而無限期地延長其使用壽命。在過去的 20 年中，ULS和其他公司製造了數十萬台金屬芯雷射器，其中許多已使用超過 10 年的雷射源仍在使用中。雖然陶瓷雷射器可以提供相當長的使用壽命，但由於雷射諧振器光學器件直接連接到陶瓷芯，使用膠水作為粘合和密封材料，因此它們的維護並不容易。另一方面，金屬芯雷射器使用金屬或半導體級彈性密封件。金屬雷射器還可以在需要維護之前在現場長時間運行，並且專為長期可靠性和可維護性而設計。
總而言之，全球頂級雷射系統製造商在其雷射系統中設計、製造和使用金屬芯風冷CO ₂雷射器，因為這些雷射器為大量雷射材料加工應用提供最廣泛的功率選擇和無限的雷射壽命。在做出有關雷射系統的決定時，請考慮金屬芯雷射器提供的優勢。
