【光子学的奥斯卡】正在崛起的QCW准连续光纤激光器

前言

　　在最新发布的市场研究报告“2016——2022 年全球激光加工市场预测”中，Allied Market Research的化学材料团队主管Eswara Prasad表示：“准连续（QCW）光纤激光器在过去三年中取得了巨大的发展，并以其独特的技术和高峰值功率等优势逐步取代了体形庞大、相对低效的传统型YAG激光器。”

何谓QCW？

　　QCW全称为Quasi-Continuous Wave Laser，翻译为准连续激光器，是在市场迅速崛起的第三种光纤激光器。在“连续激光器”前面加了“准”这个前缀，一定程度上表明，QCW保留了连续激光器的众所周知的优势：电光转换效率高、可靠性好、免维护、稳定性强及更小的占地面积。

　　QCW曾经在2011年、2015年两次打败超快激光器，荣获国际光学工程学会颁发的、素有“光子学奥斯卡”之称的Prism奖。

QCW行业应用

　　准连续光纤激光器的研发初衷，是希望将光纤激光器的优势引入那些需要低平均功率、低占空比的脉冲激光焊接，准连续光纤激光器可连接单模光纤（芯径小于15 μm），具有极为精细的切割性能。　　

　　正是利用这一性能特点，研究团队在后来的具体行业应用中发现，QCW不仅可以高质量地完成汽车、医疗等行业的电池焊接应用，更可以投入到对精度有极高要求的航空航天业切割和焊接，消费电子和照明等行业的切割、划线和精密焊接等多种应用。

QCW应用实例

　　那么，QCW应用到焊接、钻孔、切割等领域中去之后，究竟效果如何？来看看锐科的工程师用咱们自家QCW准连续光纤激光器应用实测。

点  焊

　　部分焊接应用领域仅需要一定占空比的低频率高脉冲激光能量输出，高功率连续光纤激光器虽能满足应用需求，但是利用率不高。

　　锐科QCW准连续光纤激光器能在较低平均功率的能量输出状态下，以一定占空比和频率范围的调制脉冲状态下输出750W～4.5KW的峰值功率，单脉冲能量可以高达7.5焦～45焦，很好的满足了这类的焊接需求，由于QCW准连续光纤激光器电光转化效率高，免维护等优势特性，是目前YAG固体激光器最佳的替代光源，性价比非常高。

　　锐科QCW激光器具有高速、高强度的特点，焊接光斑直径可精确到0.2mm以内。

缝  焊

　　锐科QCW激光器具有长脉宽、高峰值的特点。其缝焊效果与传统的YAG焊接效果基本一致，可取代大部分的传统YAG焊接。

切  割

　　对于某些“小轮廓”精细切割领域，机床特性造成的切割极限速度不高，因此需要不降低峰值功率的条件下降低激光能量注入，此时，必须使用调制脉冲激光进行加工。

　　锐科QCW准连续光纤激光器系列可以很好的满足了这类的需求，是性价比最高的光源，同时，结合锐科自主知识产权的高反材料切割技术，在薄型铝、黄铜等切割领域用途很广。

　　利用QCW激光器对高反材料进行高速切割，其切割厚度比相同功率的连续激光器大20%左右。由于其对脆性材料的热输少，也能对脆性材料进行精密切割，提高良品率。

　　锐科QCW准连续光纤激光器在调制脉冲模式下输出时，平均功率只有150W～450W，因此，可以选择50微米甚至更小纤芯直径的激光传输光缆，这样会得到更好的单模光斑质量。

　　通过锐科对光束的优化，更适合于不同熔池形态需求的焊接应用，在动力电池领域有较大优势。

动力电池铜铝焊

　　铜铝的材料特性要求较高的峰值功率，为防止材料热变形，总的能量注入并不需要太高，因此能以一定占空比，低频率高脉冲激光能量输出的QCW光源成为高性价比光源。

计算机、手机部件加工

　　一些金属电子元器件的前期切割和后期贴片焊对工艺要求较高，特别是对热影响区和热变形有非常严苛的要求，而QCW准连续光纤激光器在这方面有独特优势，是这个领域性价比最高的加工光源。

　　看了这么多应用实例，最后来认识一下锐科出品的QCW准连续光纤激光器系列产品：

准连续光纤激光器系列

Quasi-Continuous Wave Fiber Laser Series

　　该系列产品涵盖150W至450W，具有更高的电光转换效率、更好的光束质量、更少的维护成本，是现有的灯泵YAG激光器的完美替代品。该系列产品因其多样化的兼容性，大部分YAG系统只需简单的改造即可使用该产品，是点焊、缝焊和钻孔等需要长脉宽、高峰值的工业应用的理想选择。

电光转换效率高＞30%
连续和脉冲两种工作方式
极其稳定的输出性能
优异的光束质量
QCS/QBH输出头、输出长度可选

　　虽然QCW准连续光纤激光器在国内市场应用时间还不长，但我们相信，凭借着其以上诸多良好特性和可应用领域，必将给国内制造业带来巨大变革，使其从中获益。

锐科光纤激光器

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