Laserele cu fibră reprezintă o cotă tot mai mare a laserelor industriale de la an la an, datorită structurii lor simple, costului redus, 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 impulsuriCare sunt diferențele tehnice dintre cele două și pentru ce scenarii de aplicare este potrivit fiecare? Următoarea este o comparație simplă a aplicațiilor în situații generale.
Așa cum sugerează și numele, ieșirea laser a unui 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 cu impulsuri este „intermitent”. Desigur, acest timp intermitent este adesea foarte scurt, de obicei măsurat în milisecunde, microsecunde sau chiar nanosecunde și picosecunde. Comparativ cu laserul continuu, intensitatea laserului cu impulsuri se schimbă constant, așadar există concepte de „creastă” și „valvă”.
Prin modulația impulsurilor, laserul pulsat poate fi eliberat rapid și poate atinge puterea maximă în poziția de vârf, dar datorită existenței jgheabului, puterea medie este relativ scăzută.Este posibil ca, dacă puterea medie este aceeași, vârful de putere al laserului pulsat să poată fi mult mai mare decât cel al laserului continuu, atingând 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 potrivit și 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 două, putem analiza diferențele dintre aplicații.
Laserele cu fibră CW sunt în general potrivite pentru:
1. Prelucrarea echipamentelor mari, cum ar fi utilajele 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. Utilizat în tăierea chirurgicală și coagularea în domeniul medical, cum ar fi hemostaza după intervenții chirurgicale etc.
3. Utilizat pe scară largă în sistemele de comunicații prin fibră optică pentru transmiterea și amplificarea semnalului, cu stabilitate ridicată și zgomot de fază redus
4. Utilizat în aplicații precum analiza spectrală, experimente de fizică atomică și lidar în domeniul cercetării științifice, oferind o putere mare și o calitate înaltă a fasciculului laser.
Laserele cu fibră pulsată sunt de obicei potrivite pentru:
1. Prelucrarea de precizie a materialelor care nu pot rezista la efecte termice puternice sau la materiale fragile, cum ar fi prelucrarea cipurilor electronice, a sticlei ceramice și a pieselor biologice medicale
2. Materialul are o reflectivitate ridicată și poate deteriora cu ușurință capul laser din cauza reflexiei. De exemplu, prelucrarea materialelor din cupru și aluminiu
3. Tratarea suprafeței sau curățarea exteriorului substraturilor ușor deteriorabile
4. Situații de prelucrare care necesită putere mare pe termen scurt și penetrare profundă, cum ar fi tăierea plăcilor groase, găurirea materialelor metalice etc.
5. Situații în care impulsurile trebuie utilizate ca și caracteristici ale semnalului. Cum ar fi comunicațiile prin fibră optică și senzorii prin fibră optică etc.
6. Utilizat în domeniul biomedical pentru chirurgia oculară, tratamentul pielii și tăierea țesuturilor etc., cu o calitate ridicată a fasciculului și performanțe de modulare
7. În imprimarea 3D, se poate realiza fabricarea pieselor 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, fiecare fiind potrivit pentru diferite situații. Laserele cu fibră pulsată sunt potrivite pentru aplicații care necesită putere de vârf și performanță de modulație, cum ar fi prelucrarea materialelor și biomedicina, în timp ce laserele cu fibră continuă sunt potrivite pentru aplicații care necesită stabilitate ridicată și calitate înaltă 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 aplicației.
Data publicării: 29 decembrie 2023
