Волоконные лазеры превзошли YAG и CO2 в качестве промышленного стандарта

Вы когда-нибудь задумывались о том, как изготавливаются эти точные "светловые лучи", которые превосходят другие при резке, сварке и маркировке металлов?И какие преимущества сделали волоконные лазеры, восходящие звезды последних лет, постепенно заменяют традиционные YAG и CO₂Лазеры станут новыми промышленными фаворитами?

В сравнении с обычными лазерами они предлагают многочисленные преимущества, включая компактную структуру, превосходное качество луча, высокую производительность и высокую производительность.высокая эффективность конверсии энергииЭти характеристики привели к их широкому применению в промышленной обработке, медицинской эстетике и научных исследованиях.

Ядро волоконного лазера заключается в его редкоземельных оптических волокнах (обычно с такими элементами, как эрбий или иттербий).Когда свет насоса (обычно обеспечиваемый полупроводниковыми лазерами) облучает допированное волокно, редкоземельные элементы поглощают энергию фотонов и переходят в возбужденные состояния.которые распространяются через волокно и подвергаются постоянному усилению, в конечном итоге образуя мощный лазерный луч.

В то время как процесс усиления света следует тому же принципу стимулируемой эмиссии, что и обычные лазеры, волоконные лазеры отличаются тем, что их средством усиления является само оптическое волокно.Луч распространяется и усиливается внутри волокна, исключая необходимость в дополнительных оптических компонентах для формирования и регулирования луча, обеспечивая тем самым стабильное качество луча.

• Источник насоса:Полупроводниковые лазеры обычно используются с длинами волн, соответствующими спектру поглощения редкоземельных элементов.
• Допированные волокна:Тип волокна и концентрация допинга влияют на мощность выхода лазера, длину волны и качество луча.
• Раствор резонатора:Состоит из зеркал или волоконных решеток Брэга для выбора конкретных длин волн и обеспечения колебаний света внутри волокна для усиления.
• Сцепление:Направляет свет в допированное волокно и выводит лазерный луч.
• Система управления:Управляет мощностью источника насоса, режимами выхода и другими параметрами для точного управления лазером.
• Система охлаждения:Рассеивает тепло, вырабатываемое во время работы, чтобы обеспечить стабильную производительность.

• По выходной мощности:Лазеры с низкой мощностью (< 100 Вт), средней мощностью (100 Вт-1 кВт) и высокой мощностью (> 1 кВт) из волокна.
• По режиму работы:непрерывные волновые (CW) и импульсные волоконные лазеры.
• По допинг-элементу:Допированные эрбием, итербием, тулием и т.д.
• По структуре резонатора:Лазеры кольцевой и линейной полости.

В промышленной лазерной обработке, YAG и CO₂Чтобы лучше понять преимущества волоконного лазера, мы сравниваем их в нескольких измерениях.

• ЯГ лазеры:Использование кристаллов YAG (итриевого алюминиевого граната) в качестве среды получения, требующей лампового или полупроводникового лазерного насоса.
• СО₂Лазеры:Отрабатывать CO₂Их громоздкие системы требуют регулярного пополнения газа и очистки оптических компонентов.
• Лазерные волокна:Все оптические компоненты интегрируются внутри волокна.исключение передачи луча в пространстве для повышения качества и стабильности.

Сравнение показывает явные преимущества волоконно-лазерных лазеров в эффективности, качестве луча, затратах на техническое обслуживание и размерах.их низкая эффективность и высокое обслуживание оказываются ограничивающими. CO₂лазеры предлагают мощность и материальные преимущества, но страдают от больших размеров и плохого качества луча.

Несмотря на более высокие первоначальные инвестиции, волоконные лазеры демонстрируют значительные эксплуатационные преимущества по стоимости.При этом низкие требования к обслуживанию минимизируют время простоя и затраты на рабочую силу.

Учитывая общую стоимость владения, волоконные лазеры оказываются более экономичными для долгосрочных, высокоинтенсивных промышленных приложений.

• Высокая энергоэффективность:30%-50% скорость преобразования резко снижает расход энергии.
• Высокое качество луча:Это позволяет сфокусироваться с высокой точностью для микрообработки.
• Низкое содержание:Интегрированные оптические компоненты сводят к минимуму требования к обслуживанию.
• Компактный дизайн:Упрощает интеграцию в оборудование с ограниченным пространством.
• Многогранность материала:Обрабатывает металлы, пластик, керамику и многое другое.

• Высокая начальная стоимость:Может представлять препятствия для малых предприятий.
• Материальные ограничения:Менее эффективно для стекла/прозрачных пластмасс по сравнению с CO₂лазеры.
• Требования безопасности:Модели высокой мощности требуют защитных мер и обучения операторов.

• Высокоскоростная прецизионная резка металлов
• Сварка с глубоким проникновением с минимальными тепловыми искажениями
• Постоянная маркировка высококонтрастного материала
• Чистка поверхностей без абразивов
• Металлическая облицовка, устойчивая к износу

• Постоянная эпиляция
• Лечение пигментации
• Омолаживание кожи

• Анализ спектроскопии материалов
• Измерение расстояния/скорости LIDAR
• Эксперименты по квантовой оптике

• Более высокие выходы мощности для требовательных приложений
• Ультракороткие ширины импульсов для обработки на наномасштабе
• Расширенная спектральная тональность
• Продвинутые интеллектуальные системы управления
• Дальнейшая миниатюризация с помощью интегрированной оптики

Волоконные лазеры представляют собой трансформационную технологию, предлагающую непревзойденную эффективность, качество и надежность.их долгосрочная ценность оказывается убедительной для промышленных применений, требующих устойчивой высокопроизводительной работыПо мере технологического прогресса волоконные лазеры будут все больше доминировать в высокоточном производстве, медицинских процедурах и передовых исследовательских приложениях.