Fiber lazerler endüstriyel standart olarak YAG ve CO2'yi geçti

Modern endüstriyel imalatta lazer teknolojisi çok önemli bir rol oynamaktadır.Ve lif lazerlerin hangi avantajları var?Son yılların yükselen yıldızları, geleneksel YAG ve CO'yu yavaş yavaş değiştiriyor.₂Lazerler yeni endüstriyel favoriler haline mi geldi?

Fiber lazerler, optik lifleri kazanç ortamı olarak kullanır. Geleneksel lazerlere kıyasla kompakt yapı, üstün ışın kalitesi,Yüksek enerji dönüşüm verimliliğiBu özellikler, endüstriyel işleme, tıbbi estetik ve bilimsel araştırmada yaygın olarak kullanılmasına yol açtı.

Bir lif lazerin çekirdeği, nadir topraklarla dopedilmiş optik lifinde yatar (genellikle erbiyum veya ytterbiyum gibi elementlerle).Pompa ışığı (genellikle yarı iletkenli lazerler tarafından sağlanır) doped lif ışınlandığında, nadir toprak elementleri foton enerjisini emer ve heyecanlanmış durumlara geçer.Fiber üzerinden yayılan ve sürekli güçlendirilmeye maruz kalanSonunda yüksek güçlü bir lazer ışını oluşturuyor.

Işık güçlendirme süreci, geleneksel lazerlerle aynı uyarılmış emisyon ilkesini izlerken, fiber lazerler, kazanç ortamlarının optik fiber olduğu yönünde farklılık gösterir.Işık ışını lif içinde yayılır ve güçlenir., ışın şekillendirilmesi ve ayarlanması için ek optik bileşenlere olan ihtiyacı ortadan kaldırır ve böylece istikrarlı ışın kalitesini sağlar.

• Pompa kaynağı:Nadir toprak elementlerinin emilim spektrumuna eşleşen dalga boyları ile yaygın olarak kullanılan yarı iletkenli lazerler.
• Doped Fiber:Laseerin çıkış gücünü, dalga boyunu ve ışın kalitesini fiber türü ve doping konsantrasyonu etkiler.
• Rezonatör boşluğu:Belirli dalga boylarını seçmek için aynalardan veya fiber Bragg ızgaralarından oluşur ve güçlendirme için fiber içinde ışık salınımını sağlar.
• Çatıştırıcı:Işığı doped lifine doğru pompalar ve lazer ışını çıkarır.
• Kontrol sistemi:Tam lazer kontrolü için pompa kaynağı gücü, çıkış modları ve diğer parametreleri yönetir.
• Soğutma sistemi:Çalışma sırasında üretilen ısıyı, istikrarlı bir performans sağlamak için dağıtır.

• Çıkış Gücü:Düşük güç (<100W), orta güç (100W-1kW) ve yüksek güç (>1kW) lif lazerleri.
• İşlem Modu:Sürekli dalga (CW) ve pulslu fiber lazerleri.
• Doping Elementi:Erbiyum doposu, ytterbiyum doposu, thulium doposu vb.
• Rezonatör yapısı ile:Yüzük boşluğu ve doğrusal boşluk lif lazerleri.

Endüstriyel lazer işleme, YAG ve CO₂Fiber lazer avantajlarını daha iyi anlamak için onları çok boyutlu olarak karşılaştırıyoruz.

• YAG lazerleri:YAG (yttrium alüminyum granat) kristalleri, lamba veya yarı iletken lazer pompalaması gerektiren kazanç ortamı olarak kullanılır. Karmaşık yapıları sık sık bakım ve parça değiştirme gerektirir.
• CO₂Lazerler:CO'yu çalıştır₂Gaz boşaltması yoluyla lazer üreten gaz kazanç ortamı olarak kullanılır.
• Fiber lazerler:Tüm optik bileşenler lif içine entegre edilir.Kalite ve istikrarın artırılması için serbest uzay ışını iletimini ortadan kaldırmak.

Karşılaştırma, lif lazerlerinin verimlilik, ışın kalitesi, bakım maliyetleri ve boyut açısından açık avantajlarını ortaya çıkarır.düşük verimliliği ve yüksek bakımları sınırlayıcı. CO₂Lazerler güç ve malzeme avantajları sunar, ancak büyük boyutlarından ve düşük ışın kalitesinden muzdariptir.

Daha yüksek başlangıç yatırımına rağmen, fiber lazerler önemli işletme maliyet avantajları göstermektedir.Düşük bakım gereksinimleri, duraklama sürelerini ve işgücü maliyetlerini en aza indirirken.

Toplam sahiplik maliyetini göz önünde bulundurarak, lif lazerleri uzun vadeli, yüksek yoğunluklu endüstriyel uygulamalar için daha ekonomik olduğunu kanıtlar.

• Yüksek enerji verimliliği:%30-50'lik dönüşüm oranları enerji tüketimini önemli ölçüde azaltır.
• Yüksek ışın kalitesi:Yüksek hassasiyetli mikro işleme için hassas odaklamayı sağlar.
• Düşük Bakım:Entegre optik bileşenler servis gereksinimlerini en aza indirir.
• Kompakt tasarım:Uzay kısıtlı ekipmana entegre edilmesini kolaylaştırır.
• Malzeme çok yönlülüğü:Metal, plastik, seramik ve daha fazlasını işliyor.

• Yüksek Başlangıç Maliyeti:Küçük işletmeler için engeller oluşturabilir.
• Maddi kısıtlamalar:CO'ya kıyasla cam / şeffaf plastikler üzerinde daha az etkili₂Lazerler.
• Güvenlik Gereksinimleri:Yüksek güçlü modeller koruma önlemleri ve operatör eğitimi gerektirir.

• Yüksek hızlı hassas metal kesme
• En az ısı bozukluğu ile derin nüfuz kaynak
• Kalıcı yüksek kontrastlı malzeme işareti
• Keskin olmayan yüzey temizliği
• Kullanıma dayanıklı metal kaplama

• Kalıcı saç çıkarma
• Pigmentasyon tedavisi
• Cilt gençleştirme

• Malzeme spektroskopi analizi
• LIDAR mesafe/hız ölçümü
• Kuantum optik deneyleri

• Zorlu uygulamalar için daha yüksek güç çıkışları
• Nano ölçekli işleme için ultra kısa darbeler genişliği
• Genişletilmiş spektral uyumluluk
• Gelişmiş akıllı kontrol sistemleri
• Entegre optik ile daha fazla minyatürleşme

Fiber lazerler eşsiz bir verimlilik, kalite ve güvenilirlik sunan dönüştürücü bir teknolojiyi temsil eder.Uzun vadeli değer önerileri, yüksek performanslı operasyon gerektiren endüstriyel uygulamalar için ikna edicidir.Teknolojik ilerlemeler devam ettikçe, lif lazerler giderek daha hassas üretim, tıbbi tedaviler ve en son araştırma uygulamalarına hakim olacak.