Glasvezellasers overtreffen YAG en CO2 als industriële standaard

Heb je je ooit afgevraagd hoe die precieze "lichtstralen" worden gegenereerd die uitblinken bij het snijden, lassen en markeren van metaal?En welke voordelen hebben vezellasers, de opkomende sterren van de afgelopen jaren, vervangen geleidelijk de traditionele YAG en CO₂Het is de bedoeling dat lasertechnologie de nieuwe favorieten van de industrie wordt.

In vergelijking met conventionele lasers bieden ze talrijke voordelen, waaronder compacte structuur, superieure straalkwaliteit,een hoog energie-omzettingsefficiëntieDeze eigenschappen hebben geleid tot hun wijdverspreide toepassing in industriële verwerking, medische esthetiek en wetenschappelijk onderzoek.

De kern van een glasvezellaser ligt in de optische vezels met zeldzame aardstoffen (meestal met elementen als erbium of ytterbium).Wanneer het pomplicht (meestal geleverd door halfgeleiderlasers) de gedopeerde vezels bestraalt, absorberen de zeldzame aardselementen fotonenergie en gaan over naar opgewonden toestanden.die zich door de vezels verspreiden en voortdurend worden versterkt, waardoor uiteindelijk een krachtige laserstraal ontstaat.

Terwijl het lichtversterkingsproces hetzelfde principe van gestimuleerde emissie volgt als conventionele lasers, verschillen vezellasers in dat hun vergrotingsmedium de optische vezel zelf is.De straal verspreidt zich en versterkt zich in de vezels, waardoor de noodzaak van aanvullende optische componenten voor de vormgeving en aanpassing van de straal wordt weggenomen en aldus een stabiele straalkwaliteit wordt gewaarborgd.

• Pompbron:Het zorgt voor pomplicht om zeldzame aarden ionen in de gedopeerde vezels te prikkelen.
• Doped vezels:De vezelsoort en de dopingconcentratie beïnvloeden de uitgangsvermogen, golflengte en kwaliteit van de laser.
• Resonatorholte:Bestaat uit spiegels of glasvezel-Braggroosters om specifieke golflengten te selecteren en lichtoscillatie binnen de glasvezel voor versterking mogelijk te maken.
• Koppeling:Het pompt licht in de dopingvezel en geeft de laserstraal uit.
• Controlesysteem:Beheert de pompbronvermogen, de uitgangsmodus en andere parameters voor nauwkeurige laserbesturing.
• Koelsysteem:Verwijdert de warmte die tijdens de werking wordt gegenereerd om een stabiele prestatie te garanderen.

• Per uitgangsvermogen:Laservezels met een laag vermogen (< 100 W), een middellange vermogen (100 W-1 kW) en een hoog vermogen (> 1 kW).
• Per werkingsmodus:Continu-wave (CW) en pulserende glasvezellasers.
• Door doping element:Erbium, ytterbium, thulium, enz.
• Door resonatorstructuur:Ringholte en lineaire holte vezellasers.

In de industriële laserverwerking, YAG en CO₂Om de voordelen van glasvezellasers beter te begrijpen, vergelijken we ze in meerdere dimensies.

• YAG-lasers:Gebruik YAG-kristallen (yttrium aluminium granaten) als winstmedium, waarvoor lamp- of halfgeleiderlaserpomping vereist is.
• CO₂Lasers:Werknemer CO₂Deze systemen zijn volop en vereisen regelmatige aanvulling van het gas en reiniging van de optische componenten.
• Fiberlasers:Alle optische componenten zijn geïntegreerd in de vezel.om de overdracht van lichtstralen in de vrije ruimte te elimineren om de kwaliteit en stabiliteit te verbeteren.

De vergelijking toont de duidelijke voordelen van glasvezellasers in efficiëntie, straalkwaliteit, onderhoudskosten en grootte.de lage efficiëntie en het hoge onderhoud van de installaties beperken. CO₂Laserstralen bieden krachtige en materiële voordelen, maar lijden onder grote afmetingen en slechte straalkwaliteit.

Ondanks de hogere initiële investeringen vertonen glasvezellasers aanzienlijke operationele kostenvoordelen.terwijl lage onderhoudsvereisten downtime en arbeidskosten minimaliseren.

Gezien de totale eigendomskosten blijken glasvezellasers voor lange termijn industriële toepassingen met een hoge intensiteit zuiniger te zijn.

• Hoog energieverbruik:30% tot 50% omzetting drastisch verminderen energieverbruik.
• Superieure lichtkwaliteit:Hiermee kan nauwkeurig scherpstellen worden voor micro-verwerking met hoge nauwkeurigheid.
• Onderhoudsbehoefte:Geïntegreerde optische componenten minimaliseren de servicevereisten.
• Compact ontwerp:Vergemakkelijkt de integratie in ruimtebeperkte apparatuur.
• Materiaal veelzijdigheid:Verwerkt metalen, kunststoffen, keramiek en meer.

• Hoge initiële kosten:Kan voor kleine ondernemingen belemmeringen opleveren.
• Materiële beperkingen:Minder effectief op glas/transparante kunststoffen dan CO₂Lasers.
• Veiligheidsvereisten:Modellen met een hoog vermogen vereisen beschermingsmaatregelen en opleiding van de gebruiker.

• Metalen met hoge snelheid en met hoge precisie
• Dieppenetratielassen met minimale warmtevervorming
• Permanente markering van hoogcontrastmateriaal
• Niet-abrasieve oppervlakte reiniging
• metalen bekleding die slijtagebestendig is

• Permanente ontharing
• Pigmentatiebehandeling
• Huidverjonging

• Materialspectroscopische analyse
• LIDAR-afstand/snelheidsmeting
• Quantumoptisch experiment

• Hoger vermogen voor veeleisende toepassingen
• Ultra-korte pulsbreedten voor nano-verwerking
• Uitgebreide spectrum-afstemming
• Geavanceerde intelligente besturingssystemen
• Verdere miniaturisatie door middel van geïntegreerde optica

Fiberlasers zijn een transformatieve technologie die ongeëvenaarde efficiëntie, kwaliteit en betrouwbaarheid biedt.hun waardepropositie op lange termijn blijkt aantrekkelijk voor industriële toepassingen die duurzame hoge prestaties vereisenAls de technologische vooruitgang doorgaat, zullen vezellasers in toenemende mate domineren in precisieproductie, medische behandelingen en geavanceerde onderzoekstoepassingen.