Vlakni laserji predstavljajo iz leta v leto večji delež industrijskih laserjev zaradi svoje preproste strukture, nizkih stroškov, visoke učinkovitosti elektrooptične pretvorbe in dobrih izhodnih učinkov. Po statističnih podatkih so vlakni laserji leta 2020 predstavljali 52,7 % trga industrijskih laserjev.
Glede na značilnosti izhodnega žarka lahko vlaknene laserje razdelimo v dve kategoriji:neprekinjen laserinpulzni laserKakšne so tehnične razlike med obema in za katere scenarije uporabe je vsak primeren? Sledi preprosta primerjava aplikacij v splošnih situacijah.
Kot že ime pove, je laserski izhod neprekinjenega vlakenskega laserja neprekinjen, moč pa se vzdržuje na fiksni ravni. Ta moč je nazivna moč laserja.Prednost neprekinjenih vlakenskih laserjev je dolgoročno stabilno delovanje.
Pulzni laser je "prekinjen". Seveda je ta prekinjajoči čas pogosto zelo kratek, običajno merjen v milisekundah, mikrosekundah ali celo nanosekundah in pikosekundah. V primerjavi z neprekinjenim laserjem se intenzivnost pulznega laserja nenehno spreminja, zato obstajata pojma "vrh" in "dno".
Z pulzno modulacijo se lahko pulzni laser hitro sprosti in doseže največjo moč na vrhuncu, vendar je zaradi obstoja korita povprečna moč relativno nizka.Možno je, da je pri enaki povprečni moči lahko vrh moči pulznega laserja veliko večji kot pri neprekinjenem laserju, s čimer se doseže večja gostota energije kot pri neprekinjenem laserju, kar se odraža v večji penetracijski sposobnosti pri obdelavi kovin. Hkrati je primeren tudi za toplotno občutljive materiale, ki ne prenesejo dolgotrajne visoke temperature, ter za nekatere materiale z visoko odbojnostjo.
Z značilnostmi izhodne moči obeh lahko analiziramo razlike v uporabi.
CW vlakenski laserji so na splošno primerni za:
1. Obdelava velike opreme, kot so stroji za vozila in ladje, rezanje in obdelava velikih jeklenih plošč ter druge obdelave, ki niso občutljive na toplotne učinke, so pa bolj občutljive na stroške.
2. Uporablja se pri kirurškem rezanju in koagulaciji na medicinskem področju, kot je hemostaza po operaciji itd.
3. Široko se uporablja v optičnih komunikacijskih sistemih za prenos in ojačanje signalov, z visoko stabilnostjo in nizkim faznim šumom
4. Uporablja se v aplikacijah, kot so spektralna analiza, poskusi atomske fizike in lidar na področju znanstvenih raziskav, saj zagotavlja visoko moč in visokokakovosten laserski izhod
Pulzni vlakenski laserji so običajno primerni za:
1. Precizna obdelava materialov, ki ne prenesejo močnih toplotnih učinkov ali krhkih materialov, kot je obdelava elektronskih čipov, keramičnega stekla in medicinsko-bioloških delov
2. Material ima visoko odbojnost in lahko zaradi odboja zlahka poškoduje samo lasersko glavo. Na primer, obdelava bakrenih in aluminijastih materialov
3. Površinska obdelava ali čiščenje zunanjosti lahko poškodljivih substratov
4. Obdelovalne situacije, ki zahtevajo kratkotrajno visoko moč in globoko penetracijo, kot so rezanje debelih plošč, vrtanje kovinskih materialov itd.
5. Situacije, kjer je treba impulze uporabiti kot signalne značilnosti. Na primer pri komunikaciji z optičnimi vlakni in senzorjih z optičnimi vlakni itd.
6. Uporablja se na biomedicinskem področju za očesno kirurgijo, zdravljenje kože in rezanje tkiva itd., z visoko kakovostjo žarka in modulacijsko zmogljivostjo.
7. S 3D-tiskanjem je mogoče doseči izdelavo kovinskih delov z večjo natančnostjo in kompleksnimi strukturami.
8. Napredno lasersko orožje itd.
Med pulznimi vlakenskimi laserji in kontinuiranimi vlakenskimi laserji obstajajo nekatere razlike glede načel, tehničnih značilnosti in uporabe, vsak pa je primeren za različne priložnosti. Pulzni vlakenski laserji so primerni za aplikacije, ki zahtevajo največjo moč in modulacijsko zmogljivost, kot so obdelava materialov in biomedicina, medtem ko so kontinuirani vlakenski laserji primerni za aplikacije, ki zahtevajo visoko stabilnost in visoko kakovost žarka, kot so komunikacije in znanstvene raziskave. Izbira pravega tipa vlakenskega laserja glede na specifične potrebe bo pomagala izboljšati delovno učinkovitost in kakovost uporabe.
Čas objave: 29. dec. 2023
