Τα λέιζερ οπτικών ινών αντιπροσωπεύουν ένα αυξανόμενο μερίδιο των βιομηχανικών λέιζερ χρόνο με το χρόνο λόγω της απλής δομής τους, του χαμηλού κόστους, της υψηλής ηλεκτροοπτικής απόδοσης μετατροπής και των καλών αποτελεσμάτων εξόδου. Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, τα λέιζερ οπτικών ινών αντιπροσώπευαν το 52,7% της αγοράς βιομηχανικών λέιζερ το 2020.
Με βάση τα χαρακτηριστικά της δέσμης εξόδου, τα λέιζερ οπτικών ινών μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες:συνεχές λέιζερκαιπαλμικό λέιζερΠοιες είναι οι τεχνικές διαφορές μεταξύ των δύο και για ποια σενάρια εφαρμογής είναι κατάλληλο το καθένα; Ακολουθεί μια απλή σύγκριση εφαρμογών σε γενικές καταστάσεις.
Όπως υποδηλώνει το όνομα, η έξοδος λέιζερ από ένα συνεχές λέιζερ οπτικών ινών είναι συνεχής και η ισχύς διατηρείται σε σταθερό επίπεδο. Αυτή η ισχύς είναι η ονομαστική ισχύς του λέιζερ.Το πλεονέκτημα των λέιζερ συνεχούς οπτικής ίνας είναι η μακροπρόθεσμη σταθερή λειτουργία.
Το λέιζερ του παλμικού λέιζερ είναι «διαλείπον». Φυσικά, αυτός ο διαλείπων χρόνος είναι συχνά πολύ σύντομος, συνήθως μετριέται σε χιλιοστά του δευτερολέπτου, μικροδευτερολέπτου ή ακόμα και σε νανοδευτερόλεπτα και πικοδευτερόλεπτα. Σε σύγκριση με το συνεχές λέιζερ, η ένταση του παλμικού λέιζερ αλλάζει συνεχώς, επομένως υπάρχουν οι έννοιες της «κορυφής» και της «κοίτης».
Μέσω της διαμόρφωσης παλμών, το παλμικό λέιζερ μπορεί να απελευθερωθεί γρήγορα και να φτάσει στη μέγιστη ισχύ στην κορυφή, αλλά λόγω της ύπαρξης της κοίτης, η μέση ισχύς είναι σχετικά χαμηλή.Είναι πιθανό ότι εάν η μέση ισχύς είναι η ίδια, η κορυφή ισχύος του παλμικού λέιζερ μπορεί να είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή του συνεχούς λέιζερ, επιτυγχάνοντας μεγαλύτερη ενεργειακή πυκνότητα από το συνεχές λέιζερ, η οποία αντικατοπτρίζεται στη μεγαλύτερη ικανότητα διείσδυσης στην επεξεργασία μετάλλων. Ταυτόχρονα, είναι επίσης κατάλληλο για θερμοευαίσθητα υλικά που δεν μπορούν να αντέξουν σε παρατεταμένη υψηλή θερμότητα, καθώς και για ορισμένα υλικά υψηλής ανακλαστικότητας.
Μέσω των χαρακτηριστικών ισχύος εξόδου των δύο, μπορούμε να αναλύσουμε τις διαφορές εφαρμογής.
Τα λέιζερ οπτικών ινών CW είναι γενικά κατάλληλα για:
1. Επεξεργασία μεγάλου εξοπλισμού, όπως μηχανήματα οχημάτων και πλοίων, κοπή και επεξεργασία μεγάλων χαλύβδινων πλακών και άλλες περιπτώσεις επεξεργασίας που δεν είναι ευαίσθητες στις θερμικές επιδράσεις αλλά είναι πιο ευαίσθητες στο κόστος
2. Χρησιμοποιείται σε χειρουργική κοπή και πήξη στον ιατρικό τομέα, όπως η αιμόσταση μετά από χειρουργική επέμβαση, κ.λπ.
3. Χρησιμοποιείται ευρέως σε συστήματα επικοινωνίας οπτικών ινών για μετάδοση και ενίσχυση σήματος, με υψηλή σταθερότητα και χαμηλό θόρυβο φάσης
4. Χρησιμοποιείται σε εφαρμογές όπως η φασματική ανάλυση, τα πειράματα ατομικής φυσικής και το lidar στον τομέα της επιστημονικής έρευνας, παρέχοντας υψηλή ισχύ και υψηλή απόδοση λέιζερ δέσμης
Τα λέιζερ παλμικής ίνας είναι συνήθως κατάλληλα για:
1. Επεξεργασία ακριβείας υλικών που δεν μπορούν να αντέξουν ισχυρές θερμικές επιδράσεις ή εύθραυστα υλικά, όπως η επεξεργασία ηλεκτρονικών τσιπ, κεραμικού γυαλιού και ιατρικών βιολογικών εξαρτημάτων
2. Το υλικό έχει υψηλή ανακλαστικότητα και μπορεί εύκολα να προκαλέσει ζημιά στην ίδια την κεφαλή λέιζερ λόγω αντανάκλασης. Για παράδειγμα, η επεξεργασία υλικών χαλκού και αλουμινίου
3. Επιφανειακή επεξεργασία ή καθαρισμός του εξωτερικού μέρους των εύκολα φθειρόμενων υποστρωμάτων
4. Καταστάσεις επεξεργασίας που απαιτούν βραχυπρόθεσμη υψηλή ισχύ και βαθιά διείσδυση, όπως κοπή σε παχιά πλάκα, διάτρηση σε μεταλλικά υλικά κ.λπ.
5. Περιπτώσεις όπου οι παλμοί πρέπει να χρησιμοποιηθούν ως χαρακτηριστικά σήματος. Όπως οι επικοινωνίες οπτικών ινών και οι αισθητήρες οπτικών ινών, κ.λπ.
6. Χρησιμοποιείται στον βιοϊατρικό τομέα για οφθαλμολογική χειρουργική, θεραπεία δέρματος και κοπή ιστών κ.λπ., με υψηλή ποιότητα δέσμης και απόδοση διαμόρφωσης
7. Στην τρισδιάστατη εκτύπωση, μπορεί να επιτευχθεί κατασκευή μεταλλικών εξαρτημάτων με μεγαλύτερη ακρίβεια και σύνθετες δομές
8. Προηγμένα όπλα λέιζερ, κ.λπ.
Υπάρχουν ορισμένες διαφορές μεταξύ των παλμικών λέιζερ οπτικών ινών και των συνεχών λέιζερ οπτικών ινών όσον αφορά τις αρχές, τα τεχνικά χαρακτηριστικά και τις εφαρμογές, και το καθένα είναι κατάλληλο για διαφορετικές περιστάσεις. Τα παλμικά λέιζερ οπτικών ινών είναι κατάλληλα για εφαρμογές που απαιτούν μέγιστη ισχύ και απόδοση διαμόρφωσης, όπως η επεξεργασία υλικών και η βιοϊατρική, ενώ τα συνεχή λέιζερ οπτικών ινών είναι κατάλληλα για εφαρμογές που απαιτούν υψηλή σταθερότητα και ποιότητα υψηλής δέσμης, όπως οι επικοινωνίες και η επιστημονική έρευνα. Η επιλογή του σωστού τύπου λέιζερ οπτικών ινών με βάση τις συγκεκριμένες ανάγκες θα βοηθήσει στη βελτίωση της αποδοτικότητας της εργασίας και της ποιότητας της εφαρμογής.
Ώρα δημοσίευσης: 29 Δεκεμβρίου 2023
