6
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
по которому распространяется лазерное излучение, является состав-
ной частью волноводного резонатора и определяет модовый состав
излучения. Для волноводных СО
2
-
лазеров легко реализуется основ-
ное их преимущество как технической системы — компактность кон-
структивного исполнения и снижения на этой основе массогабарит-
ных показателей [5].
Волновод в СО
2
-
лазерах, как правило, представляет собой газо-
разрядную трубку с длиной, значительно большей внутреннего диа-
метра, который в свою очередь может превышать длину волны излу-
чения в сотни раз.
Волоконными лазерами называют твердотельные волноводные ла-
зеры с накачкой излучением полупроводниковых лазеров. Их создание
стало возможным на базе многолетнего развития физики активных
сред твердотельных лазеров, оптических волноводов и технологии их
изготовления, а также достижений в области полупроводниковых ла-
зеров [6]. Мощность излучения современных волоконных лазеров мо-
жет достигать нескольких десятков киловатт. В диапазоне средней
мощности до нескольких сотен ватт эти лазеры генерируют одномодо-
вое излучение с предельной дифракционной расходимостью. В то же
время мощные волоконные лазеры (более 1 кВт) не являются одномо-
довыми и имеют расходимость выходного излучения, существенно
превышающую дифракционный предел.
Зарубежный опыт использования волоконных лазеров для газола-
зерной резки показывает, что они обладают существенными преиму-
ществами по скорости резания металлических (особенно цветных ме-
таллов) листов малой толщины. В отношении волоконных лазеров с
мощностью несколько киловатт и более до сих пор не сложилось
единого мнения среди специалистов в области лазерных технологий
относительно их эффективности по сравнению с дисковыми твердо-
тельными и СО
2
-
лазерами. Однако волоконные лазеры обладают ря-
дом неоспоримых преимуществ, среди которых — компактность, а
также внутреннее и стабильное положение элементов резонатора.
Поэтому актуальным является определение области применения этих
лазеров среди большого числа лазерных технологических процессов.
От пространственных характеристик сфокусированного пучка
лазерного излучения технологических лазеров во многом зависит
эффективность технологических операций и различных режимов их
реализации. Поэтому на практике важно детально изучить простран-
ственные характеристики сфокусированного излучения мощных вол-
новодных СО
2
-
лазеров и волоконных лазеров.
Параметры качества лазерного излучения.
Кратко рассмотрим
основные сведения о качестве излучения, которое во многом определяет
технологические возможности каждого типа лазеров. Качество излуче-
ния — одна из основных характеристик лазеров, от которой во многом
зависит производительность и точность лазерных технологических опе-
раций. Современные достижения базируются на результатах развития