Vláknové lasery představují rok od roku rostoucí podíl průmyslových laserů díky jejich jednoduché konstrukci, nízké ceně, vysoké účinnosti elektrooptické konverze a dobrým výstupním efektům. Podle statistik představovaly vláknové lasery v roce 2020 52,7 % trhu průmyslových laserů.
Na základě charakteristik výstupního paprsku lze vláknové lasery rozdělit do dvou kategorií:kontinuální laserapulzní laser. Jaké jsou mezi nimi technické rozdíly a pro jaké scénáře aplikace je každý vhodný? Následuje jednoduché srovnání aplikací v obecných situacích.
Jak název napovídá, laserový výstup kontinuálního vláknového laseru je kontinuální a výkon je udržován na pevné úrovni. Tento výkon je jmenovitý výkon laseru.Výhodou kontinuálních vláknových laserů je dlouhodobě stabilní provoz.
Laser pulzního laseru je „přerušovaný“. Tento přerušovaný čas je samozřejmě často velmi krátký, obvykle se měří v milisekundách, mikrosekundách nebo dokonce nanosekundách a pikosekundách. Ve srovnání s kontinuálním laserem se intenzita pulzního laseru neustále mění, takže existují pojmy „hřeben“ a „žlab“.
Pulzní modulací lze pulzní laser rychle uvolnit a dosáhnout maximálního výkonu ve špičce, ale díky existenci žlabu je průměrný výkon relativně nízký.Lze si představit, že pokud je průměrný výkon stejný, může být výkonová špička pulzního laseru mnohem větší než u kontinuálního laseru, čímž se dosáhne větší hustoty energie než u kontinuálního laseru, což se odráží ve větší penetrační schopnosti zpracování kovů. Zároveň je vhodný i pro materiály citlivé na teplo, které nesnesou trvalé vysoké teplo, stejně jako některé materiály s vysokou odrazivostí.
Prostřednictvím charakteristik výstupního výkonu těchto dvou můžeme analyzovat aplikační rozdíly.
CW vláknové lasery jsou obecně vhodné pro:
1. Zpracování velkých zařízení, jako jsou stroje pro vozidla a lodě, řezání a zpracování velkých ocelových plechů a další příležitosti zpracování, které nejsou citlivé na tepelné účinky, ale jsou citlivější na náklady
2. Používá se při chirurgickém řezání a koagulaci v lékařské oblasti, jako je hemostáza po operaci atd.
3. Široce používané v komunikačních systémech s optickými vlákny pro přenos a zesílení signálu, s vysokou stabilitou a nízkým fázovým šumem
4. Používá se v aplikacích, jako je spektrální analýza, experimenty atomové fyziky a lidar v oblasti vědeckého výzkumu, poskytující vysoký výkon a vysoce kvalitní laserový výstup
Pulzní vláknové lasery jsou obvykle vhodné pro:
1. Přesné zpracování materiálů, které nemohou odolat silným tepelným účinkům nebo křehkých materiálů, jako je zpracování elektronických čipů, keramického skla a lékařských biologických částí
2. Materiál má vysokou odrazivost a díky odrazu může snadno poškodit samotnou laserovou hlavu. Například zpracování měděných a hliníkových materiálů
3. Povrchová úprava nebo čištění exteriéru snadno poškozených podkladů
4. Situace zpracování, které vyžadují krátkodobě vysoký výkon a hlubokou penetraci, jako je řezání tlustého plechu, vrtání kovového materiálu atd.
5. Situace, kdy je třeba jako charakteristiky signálu použít impulsy. Například komunikace s optickými vlákny a senzory optických vláken atd.
6. Používá se v biomedicínské oblasti pro oční chirurgii, ošetření kůže a řezání tkání atd., s vysokou kvalitou paprsku a modulačním výkonem
7. Při 3D tisku lze dosáhnout výroby kovových dílů s vyšší přesností a složitými strukturami
8. Pokročilé laserové zbraně atd.
Existují určité rozdíly mezi pulzními vláknovými lasery a kontinuálními vláknovými lasery, pokud jde o principy, technické vlastnosti a aplikace, a každý je vhodný pro různé příležitosti. Pulzní vláknové lasery jsou vhodné pro aplikace vyžadující špičkový výkon a modulační výkon, jako je zpracování materiálů a biomedicína, zatímco kontinuální vláknové lasery jsou vhodné pro aplikace vyžadující vysokou stabilitu a vysokou kvalitu paprsku, jako je komunikace a vědecký výzkum. Výběr správného typu vláknového laseru na základě konkrétních potřeb pomůže zlepšit efektivitu práce a kvalitu aplikace.
Čas odeslání: 29. prosince 2023
