Волоконные лазеры с каждым годом занимают все большую долю среди промышленных лазеров благодаря их простой конструкции, низкой стоимости, высокой эффективности электрооптического преобразования и хорошим выходным эффектам. По статистике, в 2020 году на волоконные лазеры пришлось 52,7% рынка промышленных лазеров.
По характеристикам выходного луча волоконные лазеры можно разделить на две категории:непрерывный лазериимпульсный лазер. Каковы технические различия между ними и для каких сценариев применения подходит каждый из них? Ниже приводится простое сравнение приложений в общих ситуациях.
Как следует из названия, выходная мощность непрерывного волоконного лазера является непрерывной, а мощность поддерживается на фиксированном уровне. Эта мощность является номинальной мощностью лазера.Преимуществом непрерывных волоконных лазеров является долговременная стабильная работа.
Лазер импульсного лазера является «прерывистым». Конечно, это прерывистое время часто очень короткое и обычно измеряется миллисекундами, микросекундами или даже наносекундами и пикосекундами. По сравнению с непрерывным лазером, интенсивность импульсного лазера постоянно меняется, поэтому существуют понятия «гребень» и «впадина».
Благодаря импульсной модуляции импульсный лазер может высвободиться быстро и достичь максимальной мощности в пиковом положении, но из-за наличия провала средняя мощность относительно невелика.Вполне возможно, что если средняя мощность одинакова, пиковая мощность импульсного лазера может быть намного больше, чем у непрерывного лазера, достигая большей плотности энергии, чем у непрерывного лазера, что отражается в большей проникающей способности в обработка металла. В то же время он также подходит для термочувствительных материалов, которые не могут выдерживать длительное воздействие высоких температур, а также для некоторых материалов с высокой отражающей способностью.
Благодаря характеристикам выходной мощности этих двух устройств мы можем проанализировать различия в приложениях.
Волоконные лазеры непрерывного действия обычно подходят для:
1. Обработка крупного оборудования, такого как автомобильное и судовое оборудование, резка и обработка больших стальных листов, а также другие операции обработки, которые не чувствительны к тепловым воздействиям, но более чувствительны к затратам.
2. Используется при хирургической резке и коагуляции в медицинской сфере, например, при гемостазе после операции и т. д.
3. Широко используется в системах оптоволоконной связи для передачи и усиления сигнала, с высокой стабильностью и низким фазовым шумом.
4. Используется в таких приложениях, как спектральный анализ, эксперименты по атомной физике и лидар в области научных исследований, обеспечивая высокую мощность и высокое качество лазерного луча.
Импульсные волоконные лазеры обычно подходят для:
1. Прецизионная обработка материалов, не выдерживающих сильного термического воздействия или хрупких материалов, например, обработка электронных чипов, керамического стекла и медицинских биологических деталей.
2. Материал имеет высокую отражательную способность и может легко повредить саму лазерную головку из-за отражения. Например, обработка медных и алюминиевых материалов.
3. Обработка поверхности или внешняя очистка легко повреждаемых оснований.
4. Обработка ситуаций, требующих кратковременной высокой мощности и глубокого проникновения, например, резка толстых листов, сверление металлических материалов и т. д.
5. Ситуации, когда в качестве характеристик сигнала необходимо использовать импульсы. Такие как волоконно-оптическая связь, волоконно-оптические датчики и т. д.
6. Используется в биомедицинской области для глазной хирургии, лечения кожи, резки тканей и т. д., с высоким качеством луча и характеристиками модуляции.
7. С помощью 3D-печати можно изготавливать металлические детали с более высокой точностью и сложной структурой.
8. Современное лазерное оружие и т.д.
Между импульсными волоконными лазерами и непрерывными волоконными лазерами существуют некоторые различия с точки зрения принципов, технических характеристик и применения, и каждый из них подходит для разных случаев. Импульсные волоконные лазеры подходят для приложений, требующих пиковой мощности и производительности модуляции, таких как обработка материалов и биомедицина, а непрерывные волоконные лазеры подходят для приложений, требующих высокой стабильности и высокого качества луча, таких как связь и научные исследования. Выбор правильного типа волоконного лазера с учетом конкретных потребностей поможет повысить эффективность работы и качество применения.
Время публикации: 29 декабря 2023 г.
