Τα λέιζερ ινών αντιπροσωπεύουν ένα αυξανόμενο μερίδιο των βιομηχανικών λέιζερ χρόνο με το χρόνο λόγω της απλής δομής, του χαμηλού κόστους, της υψηλής απόδοσης ηλεκτρο-οπτικής μετατροπής και των καλών αποτελεσμάτων εξόδου τους. Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, τα λέιζερ ινών αντιπροσώπευαν το 52,7% της βιομηχανικής αγοράς λέιζερ το 2020.
Με βάση τα χαρακτηριστικά της δέσμης εξόδου, τα λέιζερ ινών μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες:συνεχές λέιζερκαιπαλμικό λέιζερ. Ποιες 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 λέιζερ συνεχούς ίνας είναι συνεχής και η ισχύς διατηρείται σε ένα σταθερό επίπεδο. Αυτή η ισχύς είναι η ονομαστική ισχύς του λέιζερ.Το πλεονέκτημα των συνεχών λέιζερ ινών είναι η μακροχρόνια σταθερή λειτουργία.
Το λέιζερ του παλμικού λέιζερ είναι «διακοπτόμενο». Φυσικά, αυτός ο διακοπτόμενος χρόνος είναι συχνά πολύ σύντομος, συνήθως μετριέται σε χιλιοστά του δευτερολέπτου, μικροδευτερόλεπτα ή ακόμα και νανοδευτερόλεπτα και picoseconds. Σε σύγκριση με το συνεχές λέιζερ, η ένταση του παλμικού λέιζερ αλλάζει συνεχώς, επομένως υπάρχουν οι έννοιες «κορυφή» και «γούρνα».
Μέσω της διαμόρφωσης παλμού, το παλμικό λέιζερ μπορεί να απελευθερωθεί γρήγορα και να φτάσει στη μέγιστη ισχύ στη θέση αιχμής, αλλά λόγω της ύπαρξης της κοιλότητας, η μέση ισχύς είναι σχετικά χαμηλή.Είναι κατανοητό 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 αντανακλάται στη μεγαλύτερη ικανότητα διείσδυσης στο επεξεργασία μετάλλων. Ταυτόχρονα, είναι επίσης κατάλληλο για ευαίσθητα στη θερμότητα υλικά που δεν μπορούν να αντέξουν την 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 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 στη 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 σήματος και ενίσχυση, 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 έξοδο λέιζερ υψηλής ισχύος και υψηλής ποιότητας δέσμης
Τα λέιζερ παλμικών ινών είναι συνήθως κατάλληλα για:
1. Επεξεργασία ακριβείας υλικών που δεν αντέχουν σε ισχυρές θερμικές επιδράσεις ή εύθραυστα υλικά, όπως επεξεργασία ηλεκτρονικών τσιπ, κεραμικού γυαλιού και ιατρικών βιολογικών μερών
2. Το υλικό έχει υψηλή ανακλαστικότητα και μπορεί εύκολα να βλάψει την ίδια την κεφαλή λέιζερ λόγω ανάκλασης. Για παράδειγμα, επεξεργασία υλικών χαλκού και αλουμινίου
3. Επεξεργασία επιφανειών ή καθαρισμός εξωτερικών υποστρωμάτων που καταστρέφονται εύκολα
4. Επεξεργασία καταστάσεων που απαιτούν βραχυπρόθεσμη υψηλή ισχύ και βαθιά διείσδυση, όπως κοπή παχιάς πλάκας, διάτρηση μεταλλικού υλικού κ.λπ.
5. Καταστάσεις όπου οι παλμοί πρέπει να χρησιμοποιηθούν ως χαρακτηριστικά σήματος. Όπως επικοινωνίες οπτικών ινών και αισθητήρες οπτικών ινών κ.λπ.
6. Χρησιμοποιείται στο βιοϊατρικό πεδίο για χειρουργική επέμβαση ματιών, θεραπεία δέρματος και κοπή ιστών κ.λπ., με υψηλή ποιότητα δέσμης και απόδοση διαμόρφωσης
7. Στην τρισδιάστατη εκτύπωση, μπορεί να επιτευχθεί η κατασκευή μεταλλικών μερών με υψηλότερη ακρίβεια και πολύπλοκες δομές
8. Προηγμένα όπλα λέιζερ κ.λπ.
Υπάρχουν κάποιες διαφορές μεταξύ των λέιζερ παλμικής ίνας και των λέιζερ συνεχούς ίνας όσον αφορά τις αρχές, τα τεχνικά χαρακτηριστικά και τις εφαρμογές, και το καθένα είναι κατάλληλο για διαφορετικές περιπτώσεις. Τα λέιζερ παλμικής ίνας είναι κατάλληλα για εφαρμογές που απαιτούν μέγιστη ισχύ και απόδοση διαμόρφωσης, όπως η επεξεργασία υλικών και η βιοϊατρική, ενώ τα λέιζερ συνεχών ινών είναι κατάλληλα για εφαρμογές που απαιτούν υψηλή σταθερότητα και υψηλή ποιότητα δέσμης, όπως επικοινωνίες και επιστημονική έρευνα. Η επιλογή του σωστού τύπου λέιζερ ινών βάσει συγκεκριμένων αναγκών θα συμβάλει στη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της εργασίας και της ποιότητας εφαρμογής.
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-29-2023
