Laserele cu fibră reprezintă o pondere tot mai mare a laserelor industriale de la an la an datorită structurii lor simple, costurilor reduse, eficienței ridicate de conversie electro-optică și efectelor bune de ieșire. Conform statisticilor, laserele cu fibră au reprezentat 52,7% din piața laserelor industriale în 2020.
Pe baza caracteristicilor fasciculului de ieșire, laserele cu fibră pot fi împărțite în două categorii:laser continuuşilaser cu puls. Care sunt diferențele tehnice dintre cele două și pentru ce scenarii de aplicare sunt potrivite fiecare? Mai jos este o comparație simplă a aplicațiilor în situații generale.
După cum sugerează și numele, ieșirea laser de către un laser cu fibră continuă este continuă, iar puterea este menținută la un nivel fix. Această putere este puterea nominală a laserului.Avantajul laserelor cu fibră continuă este funcționarea stabilă pe termen lung.
Laserul laserului cu puls este „intermitent”. Desigur, acest timp intermitent este adesea foarte scurt, de obicei măsurat în milisecunde, microsecunde sau chiar nanosecunde și picosecunde. În comparație cu laserul continuu, intensitatea laserului cu puls se schimbă constant, așa că există concepte de „crest” și „jgheab”.
Prin modularea pulsului, laserul pulsat poate fi eliberat rapid și atinge puterea maximă în poziția de vârf, dar datorită existenței jgheabului, puterea medie este relativ scăzută.Este de imaginat că dacă puterea medie este aceeași, vârful de putere al laserului cu impuls poate fi mult mai mare decât cel al laserului continuu, realizând o densitate de energie mai mare decât laserul continuu, ceea ce se reflectă în capacitatea de penetrare mai mare în prelucrarea metalelor. În același timp, este, de asemenea, potrivit pentru materiale sensibile la căldură care nu pot rezista la căldură ridicată susținută, precum și pentru unele materiale cu reflectivitate ridicată.
Prin caracteristicile puterii de ieșire ale celor doi, putem analiza diferențele de aplicație.
Laserele cu fibră CW sunt în general potrivite pentru:
1. Prelucrarea echipamentelor mari, cum ar fi mașinile pentru vehicule și nave, tăierea și prelucrarea plăcilor mari de oțel și alte ocazii de prelucrare care nu sunt sensibile la efectele termice, dar sunt mai sensibile la costuri
2. Folosit în tăierea și coagularea chirurgicală în domeniul medical, cum ar fi hemostaza după intervenție chirurgicală etc.
3. Utilizat pe scară largă în sistemele de comunicații cu fibră optică pentru transmisia și amplificarea semnalului, cu stabilitate ridicată și zgomot de fază scăzut
4. Folosit în aplicații precum analiza spectrală, experimentele de fizică atomică și lidar în domeniul cercetării științifice, oferind putere mare și ieșire laser de înaltă calitate a fasciculului
Laserele cu fibre pulsate sunt de obicei potrivite pentru:
1. Prelucrarea de precizie a materialelor care nu pot rezista efectelor termice puternice sau materialelor fragile, cum ar fi prelucrarea cipurilor electronice, sticlei ceramice și a pieselor biologice medicale
2. Materialul are reflectivitate ridicată și poate deteriora cu ușurință capul laser în sine din cauza reflexiei. De exemplu, prelucrarea materialelor din cupru și aluminiu
3. Tratarea suprafeței sau curățarea exterioară a substraturilor ușor deteriorate
4. Situații de prelucrare care necesită putere mare pe termen scurt și penetrare adâncă, cum ar fi tăierea plăcilor groase, găurirea materialului metalic etc.
5. Situații în care impulsurile trebuie utilizate ca caracteristici ale semnalului. Cum ar fi comunicațiile cu fibră optică și senzorii cu fibră optică etc.
6. Folosit în domeniul biomedical pentru chirurgia ochilor, tratamentul pielii și tăierea țesuturilor etc., cu o calitate ridicată a fasciculului și performanță de modulare
7. În imprimarea 3D, se poate realiza fabricarea de piese metalice cu o precizie mai mare și structuri complexe
8. Arme laser avansate etc.
Există unele diferențe între laserele cu fibră pulsată și laserele cu fibră continuă în ceea ce privește principiile, caracteristicile tehnice și aplicațiile și fiecare este potrivit pentru diferite ocazii. Laserele cu fibră pulsată sunt potrivite pentru aplicații care necesită putere de vârf și performanță de modulare, cum ar fi prelucrarea materialelor și biomedicina, în timp ce laserele cu fibră continuă sunt potrivite pentru aplicații care necesită stabilitate ridicată și calitate ridicată a fasciculului, cum ar fi comunicațiile și cercetarea științifică. Alegerea tipului potrivit de laser cu fibră în funcție de nevoile specifice va ajuta la îmbunătățirea eficienței muncii și a calității aplicațiilor.
Ora postării: 29-12-2023
