光纖激光器以其高電光轉(zhuǎn)換效率，高穩(wěn)定性，高光束質(zhì)量和低使用成本等優(yōu)點(diǎn)，在激光加工領(lǐng)域正越來(lái)越受市場(chǎng)歡迎，且作為一種極優(yōu)質(zhì)的光源，近年來(lái)成本也在不斷下降，所以傳統(tǒng)的固體及氣體激光器市場(chǎng)，都在不斷被光纖激光器蠶食。隨著加工的要求越來(lái)越高，對(duì)光纖激光器的要求也更加多元和苛刻，一些以前不為人熟知的行業(yè)概念也隨之被頻繁提起?！皢文！?、“多模”就是這樣一對(duì)高頻詞。下面我們結(jié)合圖示，嘗試著做一些簡(jiǎn)單的解釋。以供大家后期在面對(duì)選擇時(shí)不再盲目。

眾所周知，光纖激光器所激發(fā)光束的能量分布近似于“高斯分布”，所以也被成為“高斯

高斯光束的能量分布

理論解釋

我們簡(jiǎn)單看一下光纖激光器的原理和構(gòu)造，它是由泵浦源、多模耦合器 （合束器）、光纖光柵、有源光纖、光束校準(zhǔn)輸出模塊以及無(wú)源光纖（能量輸出光纖）等組成。當(dāng)激光器內(nèi)部只有一個(gè)泵浦模塊時(shí)，就稱(chēng)之為單模激光器，而多個(gè)泵浦模塊組合在一起，通過(guò)合束器讓多束泵浦光進(jìn)入有源光纖中，這樣可以得到更高功率的光束，這種多模塊組合的激光器就是多模激光器。因而，主流的光纖激光器產(chǎn)品中，單模激光器大都為中小功率，而高功率產(chǎn)品則多是多模激光器。

光纖激光器構(gòu)造

區(qū)別

通過(guò)光纖激光器的構(gòu)造，我們比較容易理解多模和單模的區(qū)別：?jiǎn)文５睦w芯比較細(xì)，發(fā)出的是典型的高斯光束，能量非常集中，類(lèi)似陡峭的山峰，光束質(zhì)量也要優(yōu)于多模；多模相當(dāng)于是多束高斯光束的組合，所以能量分布近似一個(gè)倒扣的杯子，比較平均，當(dāng)然光束質(zhì)量較單模也要差一些。

1500W單模（上）和1500多模（下）對(duì)比

應(yīng)用

基于這些特性，單模和多模的應(yīng)用方向也有所不同，比如，在1mm及以下不銹鋼/碳鋼薄板的切割中，單模的加工效率明顯優(yōu)于多模（單?？?5%~20%），且切割質(zhì)量相近；而在2mm及以上的厚板切割中，無(wú)論是質(zhì)量還是效率，高功率的多模激光器都表現(xiàn)更好。同樣在焊接領(lǐng)域，熱傳導(dǎo)焊中，單模激光器可以得到更加均勻平滑的焊縫，所以一些薄材的焊接都采用單模激光器，比如軟包動(dòng)力電池成組時(shí)極耳的疊焊；而在深熔焊中，多模激光器能得到深寬比更優(yōu)的焊縫。

總結(jié)

激光器的單模和多模特性是選擇光纖激光器的一個(gè)重要依據(jù)，了解激光器的這些區(qū)別之后，今后的采購(gòu)，生產(chǎn)加工和工藝試驗(yàn)等活動(dòng)中，就可以根據(jù)這些區(qū)別合理的選擇不同芯徑，單/多模及功率大小的光纖激光器。