Vláknové lasery tvoří rok od roku rostoucí podíl na trhu průmyslových laserů díky své jednoduché struktuře, nízkým nákladům, vysoké účinnosti elektrooptického převodu a dobrým výstupním efektům. Podle statistik tvořily vláknové lasery v roce 2020 52,7 % trhu s průmyslovými lasery.
Na základě charakteristik výstupního paprsku lze vláknové lasery rozdělit do dvou kategorií:kontinuální laserapulzní laserJaké jsou technické rozdíly mezi těmito dvěma a pro jaké aplikační scénáře je každý z nich 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 dlouhodobý stabilní provoz.
Pulzní laser je „přerušovaný“. Tato přerušovaná doba je samozřejmě často velmi krátká, obvykle se měří v milisekundách, mikrosekundách nebo dokonce nanosekundách a pikosekundách. Ve srovnání s kontinuálním laserem se intenzita pulzního laseru neustále mění, proto existují pojmy „vrchol“ a „dolů“.
Díky pulzní modulaci lze pulzní laser rychle uvolnit a dosáhnout maximálního výkonu v nejvyšší poloze, ale kvůli existenci prohlubně je průměrný výkon relativně nízký.Je možné, že pokud je průměrný výkon stejný, může být výkonový vrchol 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 při zpracování kovů. Zároveň je vhodný i pro tepelně citlivé materiály, které neodolávají trvalému vysokému teplu, a také pro některé materiály s vysokou odrazivostí.
Prostřednictvím charakteristik výstupního výkonu obou můžeme analyzovat rozdíly v aplikaci.
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 zpracování, která nejsou citlivá 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 používaný v optických komunikačních systémech pro přenos a zesilování signálu, s vysokou stabilitou a nízkým fázovým šumem
4. Používá se v aplikacích, jako je spektrální analýza, experimenty s atomovou fyzikou a lidar v oblasti vědeckého výzkumu, kde poskytuje laserový výstup s vysokým výkonem a vysokou kvalitou paprsku.
Pulzní vláknové lasery jsou obvykle vhodné pro:
1. Přesné zpracování materiálů, které neodolávají silným tepelným účinkům nebo křehkým materiálům, jako je zpracování elektronických čipů, keramického skla a lékařských biologických součástí
2. Materiál má vysokou odrazivost a může snadno poškodit samotnou laserovou hlavu v důsledku odrazu. Například zpracování měděných a hliníkových materiálů
3. Povrchová úprava nebo čištění vnější strany snadno poškoditelných podkladů
4. Zpracovatelské situace, které vyžadují krátkodobě vysoký výkon a hluboký průnik, jako je řezání silných plechů, vrtání kovových materiálů atd.
5. Situace, kdy je třeba použít impulsy jako charakteristiky signálu. Například u optických vláken a optických senzorů atd.
6. Používá se v biomedicínské oblasti pro oční chirurgii, ošetření kůže a řezání tkání atd., s vysokou kvalitou paprsku a modulačním výkonem.
7. V 3D tisku lze dosáhnout výroby kovových dílů s vyšší přesností a složitými strukturami.
8. Pokročilé laserové zbraně atd.
Mezi pulzními vláknovými lasery a kontinuálními vláknovými lasery existují určité rozdíly, pokud jde o principy, technické vlastnosti a aplikace, a každý z nich je vhodný pro jiné 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 specifických potřeb pomůže zlepšit efektivitu práce a kvalitu aplikace.
Čas zveřejnění: 29. prosince 2023
