Fiber laser neprekinjen in impulzen, kako izbrati?

Laser z vlakni s svojo preprosto strukturo, nizkimi stroški, visoko učinkovitostjo elektro-optične pretvorbe, dobrim izhodom, delež industrijskih laserjev narašča iz leta v leto. Po statističnih podatkih je leta 2020 delež optičnih laserjev na trgu industrijskih laserjev dosegel 52,7 %.
Glede na značilnosti izhodnega žarka lahko vlaknene laserje razdelimo v dve kategoriji: kontinuirani laser in impulzni laser. Kakšne so tehnične razlike med obema in za katere scenarije uporabe sta primerna? Sledi kratka primerjava splošnega položaja aplikacije.
Kot že ime pove, je izhodni laser z neprekinjenimi vlakni neprekinjen, moč se vzdržuje na fiksni ravni, ta moč je nazivna moč laserja. Ta moč je nazivna moč laserja. Prednost laserja s kontinuirnimi vlakni je dolgo in stabilno delovanje.
Laser impulznega laserja je "prekinjen". Seveda je ta prekinitveni čas pogosto zelo kratek, običajno v milisekundah, mikrosekundah ali celo nanosekundah ali pikosekundah. V primerjavi z neprekinjenimi laserji je intenzivnost impulznih laserjev v stalnem toku, od tod koncept "vrhov" in "padov".
S pulzno modulacijo se lahko impulzni laser hitro sprosti in doseže veliko moč na vrhuncu, vendar je povprečna moč relativno nizka zaradi obstoja korita. Lahko si predstavljamo, da če je povprečna moč enaka, potem je konična moč impulznega laserja lahko veliko večja od kontinuirnega laserja, kar pomeni večjo energijsko gostoto kot pri kontinuirnem laserju, ki se odbija v kovini. obdelave, to pomeni, da ima večjo sposobnost prodiranja v globino prodiranja, hkrati pa je primeren tudi za toplotno občutljive materiale, ki ne prenesejo trajne visoke vročine, pa tudi za nekatere materiale z visoko odbojnostjo.
Skozi značilnosti izhodne moči obeh lahko analiziramo razliko v uporabi.
Laser z neprekinjenimi vlakni je običajno primeren za:
- Obdelava velike opreme, kot so stroji za vozila in ladje, obdelava velikih jeklenih plošč in druge obdelave, ki niso občutljive na toplotne učinke, vendar so bolj občutljive na stroške
- Uporablja se na medicinskem področju za kirurško rezanje in koagulacijo, kot je post-kirurška hemostaza.
- Veliko se uporablja v komunikacijskih sistemih z optičnimi vlakni za prenos in ojačanje signala z visoko stabilnostjo in nizkim faznim šumom.
- Uporablja se v znanstvenih raziskavah za aplikacije, kot so spektralna analiza, poskusi atomske fizike in LIDAR, ki zagotavlja visoko moč in visokokakovosten laserski izhod.
Medtem ko so impulzni laserji z vlakni običajno primerni za:
- Precizna obdelava materialov, ki ne prenesejo močnih termičnih vplivov ali so krhki, kot je obdelava elektronskih čipov, keramičnega stekla ter medicinskih in bioloških delov.
- Materiali z visoko odbojnostjo, enostavno poškodujejo lasersko glavo zaradi odboja. Na primer predelava bakrenih in aluminijastih materialov
- Površinska obdelava ali čiščenje zunanjosti lažje poškodovanih podlag.
- Aplikacije za obdelavo, ki zahtevajo visoko moč in globoko prodiranje za kratka obdobja, kot je rezanje debelih plošč in luknjanje v kovinskih materialih.
- Aplikacije, ki zahtevajo uporabo impulzov kot značilnosti signala. Na primer komunikacija z optičnimi vlakni in senzorji z optičnimi vlakni.
- Na biomedicinskem področju za očesno kirurgijo, zdravljenje kože, rezanje tkiv itd., z visoko kakovostjo žarka in zmogljivostjo modulacije.
- 3D-tiskanje za visoko natančnost in zapleteno strukturo kovinskih delov.
- Napredno lasersko orožje
Med impulznimi laserji z vlakni in laserji z neprekinjenimi vlakni je nekaj razlik glede principa, tehničnih lastnosti in aplikacij, vsak pa je primeren za različne priložnosti. Impulzni vlakneni laserji so primerni za aplikacije, ki zahtevajo visoko konično moč in modulacijsko zmogljivost, kot sta obdelava materialov in biomedicina; laserji z neprekinjenimi vlakni pa so primerni za aplikacije, ki zahtevajo visoko stabilnost in visoko kakovost žarka, kot so komunikacije in znanstvene raziskave. Izbira prave vrste laserja z vlakni za vaše posebne potrebe bo pomagala izboljšati učinkovitost in kakovost uporabe.