航空領(lǐng)域鉆孔應(yīng)用——光纖激光器
  與Nd:YAG脈沖激光器相比，光纖激光器的優(yōu)勢(shì)顯而易見。首先，光纖激光器的泵浦源是二極管而非閃光燈，所以能夠形成完美的方波；其次，采用閃光燈泵浦的Nd:YAG激光器升降較慢，所以總有一部分激光能量低于目標(biāo)區(qū)域的蒸發(fā)閾值，這部分能量會(huì)使材料熔化，導(dǎo)致熱障涂層剝離。要達(dá)到重鑄層的規(guī)格要求，脈沖周期必須小于1ms。在這一點(diǎn)上，光纖激光器擁有 優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗軌虍a(chǎn)生方波波形，所以使用10ms脈沖就能滿足航空器件對(duì)于重鑄層和裂化的規(guī)格要求。
  我們用燃燒室來舉例說明。使用脈沖鉆孔時(shí)，燃燒室會(huì)在鉆孔的過程中同步旋轉(zhuǎn)數(shù)圈，在這種情況下，鉆透需要5個(gè)脈沖，另外再用2個(gè)脈沖形成扇形孔。通常這種激光器 的重復(fù)頻率是10脈沖/秒。而光纖激光器用1個(gè)長(zhǎng)脈沖就能形成扇形孔，如果采用與Nd:YAG激光器相同的脈沖周期和脈沖能量，則速度可以達(dá)到原來的10倍。無論是單個(gè)或兩個(gè)長(zhǎng)脈沖，還是多重脈沖，都能獲得相同的鉆質(zhì)量。另外，光纖激光器還能調(diào)節(jié)鉆透時(shí)與鉆透后的脈沖周期，而不是一直使用多重脈沖，這樣有利于避免損壞本體。
  光纖激光器的特點(diǎn)是可以以平頂模式輸出，而Nd:YAG激光器則為近似高斯模式。所以，得益于平頂模式，前者全部能量均超過蒸發(fā)閾值，而后者則有相當(dāng)一部分在閾值之下。研究顯示，在相同條件下達(dá)到相同鉆孔效果，光纖激光器所需耗費(fèi)的能量更少，究其原因，就是方波+平頂模式。也正是因?yàn)檫@個(gè)特性，光纖激光器在鉆孔時(shí)效率更高，熱損傷更少。熱損傷少了，涂層剝離及重鑄層均會(huì)隨之改善。