Pateicoties vienkāršajai struktūrai, zemajām izmaksām, augstajai elektrooptiskās konversijas efektivitātei un labajiem izejas efektiem, šķiedru lāzeri rūpniecisko lāzeru tirgū katru gadu ieņem arvien lielāku daļu. Saskaņā ar statistiku, šķiedru lāzeri 2020. gadā veidoja 52,7% no rūpniecisko lāzeru tirgus.
Pamatojoties uz izejas stara īpašībām, šķiedru lāzerus var iedalīt divās kategorijās:nepārtraukts lāzersunimpulsa lāzersKādas ir abu tehniskās atšķirības un kādiem lietojumprogrammu scenārijiem katra no tām ir piemērota? Tālāk ir sniegts vienkāršs lietojumprogrammu salīdzinājums vispārīgās situācijās.
Kā norāda nosaukums, nepārtrauktas darbības šķiedras lāzera starojums ir nepārtraukts, un jauda tiek uzturēta fiksētā līmenī. Šī jauda ir lāzera nominālā jauda.Nepārtrauktās darbības šķiedru lāzeru priekšrocība ir ilgstoša un stabila darbība.
Impulsa lāzers ir “intermitējošs”. Protams, šis intermitējošais laiks bieži vien ir ļoti īss, parasti mērīts milisekundēs, mikrosekundēs vai pat nanosekundēs un pikosekundēs. Salīdzinot ar nepārtraukto lāzeru, impulsa lāzera intensitāte pastāvīgi mainās, tāpēc pastāv “augstuma” un “zemes” jēdzieni.
Izmantojot impulsa modulāciju, impulsa lāzeru var ātri atbrīvot un sasniegt maksimālo jaudu pīķa pozīcijā, bet siles esamības dēļ vidējā jauda ir relatīvi zema.Ir iedomājams, ka, ja vidējā jauda ir vienāda, impulsa lāzera jaudas maksimums var būt daudz lielāks nekā nepārtrauktā lāzera jaudas maksimums, sasniedzot lielāku enerģijas blīvumu nekā nepārtrauktajam lāzeram, kas atspoguļojas lielākā iespiešanās spējā metāla apstrādē. Vienlaikus tas ir piemērots arī karstumjutīgiem materiāliem, kas neiztur ilgstošu augstu karstumu, kā arī dažiem augstas atstarošanas materiāliem.
Izmantojot abu izejas jaudas raksturlielumus, mēs varam analizēt lietojumprogrammu atšķirības.
CW šķiedru lāzeri parasti ir piemēroti:
1. Lielu iekārtu apstrāde, piemēram, transportlīdzekļu un kuģu tehnika, lielu tērauda plākšņu griešana un apstrāde, kā arī citi apstrādes gadījumi, kas nav jutīgi pret termisko iedarbību, bet ir jutīgāki pret izmaksām
2. Izmanto ķirurģiskajā griešanas un koagulācijas procesā medicīnas jomā, piemēram, hemostāzē pēc operācijas utt.
3. Plaši izmanto optisko šķiedru sakaru sistēmās signālu pārraidei un pastiprināšanai, ar augstu stabilitāti un zemu fāzes troksni
4. Izmanto tādās jomās kā spektrālā analīze, atomfizikas eksperimenti un lidars zinātniskās pētniecības jomā, nodrošinot augstas jaudas un augstas kvalitātes lāzera izvadi
Impulsa šķiedru lāzeri parasti ir piemēroti:
1. Materiālu, kas neiztur spēcīgu termisko iedarbību vai trauslu materiālu, precīza apstrāde, piemēram, elektronisko mikroshēmu, keramikas stikla un medicīniski bioloģisko detaļu apstrāde
2. Materiālam ir augsta atstarošanas spēja, un atstarošanas dēļ tas var viegli sabojāt pašu lāzera galviņu. Piemēram, vara un alumīnija materiālu apstrāde.
3. Viegli bojājamu substrātu virsmas apstrāde vai tīrīšana no ārpuses
4. Apstrādes situācijas, kurām nepieciešama īslaicīga liela jauda un dziļa iekļūšana, piemēram, biezu plākšņu griešana, metāla materiālu urbšana utt.
5. Situācijas, kurās impulsi jāizmanto kā signāla raksturlielumi. Piemēram, optisko šķiedru sakaros un optisko šķiedru sensoros utt.
6. Izmanto biomedicīnas jomā acu ķirurģijā, ādas ārstēšanā un audu griešanas darbos utt., ar augstu staru kūļa kvalitāti un modulācijas veiktspēju
7. 3D drukāšanā var panākt metāla detaļu ražošanu ar augstāku precizitāti un sarežģītām konstrukcijām.
8. Uzlaboti lāzerieroči utt.
Starp impulsa šķiedru lāzeriem un nepārtrauktas darbības šķiedru lāzeriem pastāv dažas atšķirības principu, tehnisko īpašību un pielietojuma ziņā, un katrs no tiem ir piemērots dažādiem gadījumiem. Impulsa šķiedru lāzeri ir piemēroti lietojumiem, kuriem nepieciešama maksimāla jauda un modulācijas veiktspēja, piemēram, materiālu apstrādei un biomedicīnai, savukārt nepārtrauktas darbības šķiedru lāzeri ir piemēroti lietojumiem, kuriem nepieciešama augsta stabilitāte un augsta stara kvalitāte, piemēram, komunikācijām un zinātniskajiem pētījumiem. Pareiza šķiedru lāzera veida izvēle, pamatojoties uz konkrētām vajadzībām, palīdzēs uzlabot darba efektivitāti un pielietojuma kvalitāti.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 29. decembris
