Волоконні лазери з кожним роком становлять все більшу частку промислових лазерів завдяки своїй простій структурі, низькій вартості, високій ефективності електрооптичного перетворення та хорошим результатам. Згідно зі статистичними даними, у 2020 році на волоконні лазери припадало 52,7% ринку промислових лазерів.
За характеристиками вихідного променя волоконні лазери можна розділити на дві категорії:безперервний лазеріімпульсний лазер. Які технічні відмінності між ними та для яких сценаріїв застосування кожен підходить? Нижче наведено просте порівняння програм у загальних ситуаціях.
Як випливає з назви, лазерний вихід безперервного волоконного лазера є безперервним, а потужність підтримується на фіксованому рівні. Ця потужність є номінальною потужністю лазера.Перевагою безперервних волоконних лазерів є довгострокова стабільна робота.
Лазер імпульсного лазера «переривчастий». Звичайно, цей переривчастий час часто дуже короткий, зазвичай вимірюється в мілісекундах, мікросекундах або навіть наносекундах і пікосекундах. У порівнянні з безперервним лазером, інтенсивність імпульсного лазера постійно змінюється, тому існують поняття «гребінь» і «впадина».
Завдяки імпульсній модуляції імпульсний лазер може швидко вивільнятися та досягати максимальної потужності в положенні піку, але через наявність западини середня потужність є відносно низькою.Можна припустити, що якщо середня потужність однакова, пікова потужність імпульсного лазера може бути набагато більшою, ніж у безперервного лазера, досягаючи більшої щільності енергії, ніж у безперервного лазера, що відображається у більшій проникаючій здатності проникнення в обробка металу. У той же час він також підходить для термочутливих матеріалів, які не можуть витримувати тривалу високу температуру, а також для деяких матеріалів з високою відбивною здатністю.
Завдяки характеристикам вихідної потужності обох ми можемо проаналізувати відмінності в застосуванні.
Волоконні лазери CW зазвичай підходять для:
1. Обробка великого обладнання, такого як транспортні та корабельні машини, різання та обробка великих сталевих пластин та інші види обробки, які не чутливі до термічних впливів, але більш чутливі до вартості
2. Використовується для хірургічного різання та коагуляції в медичній галузі, наприклад, для гемостазу після операції тощо.
3. Широко використовується в оптоволоконних системах зв'язку для передачі та посилення сигналу, з високою стабільністю та низьким фазовим шумом
4. Використовується в таких програмах, як спектральний аналіз, атомно-фізичні експерименти та лідари в галузі наукових досліджень, забезпечуючи високу потужність і високу якість лазерного випромінювання.
Імпульсні волоконні лазери зазвичай підходять для:
1. Точна обробка матеріалів, які не витримують сильного термічного впливу або крихких матеріалів, наприклад обробка електронних мікросхем, керамічного скла та медичних біологічних частин
2. Матеріал має високу відбивну здатність і може легко пошкодити саму лазерну головку через відображення. Наприклад, обробка мідних і алюмінієвих матеріалів
3. Поверхнева обробка або очищення зовнішньої поверхні легкопошкоджуваних підкладок
4. Ситуації обробки, які вимагають короткочасної високої потужності та глибокого проникнення, такі як різання товстих пластин, свердління металевих матеріалів тощо.
5. Ситуації, коли імпульси необхідно використовувати як характеристики сигналу. Такі як волоконно-оптичні комунікації та волоконно-оптичні датчики тощо.
6. Використовується в біомедичній галузі для хірургії очей, обробки шкіри та розрізання тканин тощо з високою якістю променя та продуктивністю модуляції
7. За допомогою 3D-друку можна досягти виробництва металевих деталей з більш високою точністю та складними структурами
8. Передова лазерна зброя тощо.
Існують деякі відмінності між імпульсними волоконними лазерами та безперервними волоконними лазерами щодо принципів, технічних характеристик і застосувань, і кожен підходить для різних випадків. Імпульсні волоконні лазери підходять для застосувань, що вимагають максимальної потужності та продуктивності модуляції, наприклад, обробка матеріалів і біомедицина, тоді як безперервні волоконні лазери підходять для застосувань, які вимагають високої стабільності та високої якості променя, таких як зв’язок і наукові дослідження. Вибір правильного типу волоконного лазера на основі конкретних потреб допоможе підвищити ефективність роботи та якість застосування.
Час публікації: 29 грудня 2023 р
