Lasery światłowodowe z roku na rok stanowią coraz większy udział w rynku laserów przemysłowych ze względu na prostą konstrukcję, niski koszt, wysoką wydajność konwersji elektrooptycznej i dobre efekty wyjściowe. Według statystyk, w 2020 roku lasery światłowodowe stanowiły 52,7% rynku laserów przemysłowych.
Ze względu na charakterystykę wiązki wyjściowej lasery światłowodowe można podzielić na dwie kategorie:laser ciągłyIlaser pulsacyjnyJakie są różnice techniczne między nimi i do jakich scenariuszy zastosowań każdy z nich się nadaje? Poniżej znajduje się proste porównanie zastosowań w ogólnych sytuacjach.
Jak sama nazwa wskazuje, światło lasera światłowodowego o pracy ciągłej jest ciągłe, a moc jest utrzymywana na stałym poziomie. Moc ta jest mocą znamionową lasera.Zaletą laserów światłowodowych ciągłych jest długotrwała, stabilna praca.
Laser impulsowy jest „przerywany”. Oczywiście, ten czas przerywany jest często bardzo krótki, zazwyczaj mierzony w milisekundach, mikrosekundach, a nawet nanosekundach i pikosekundach. W porównaniu z laserem ciągłym, intensywność lasera impulsowego stale się zmienia, stąd istnieją pojęcia „szczytu” i „dołka”.
Dzięki modulacji impulsowej laser impulsowy może zostać szybko zwolniony i osiągnąć maksymalną moc w pozycji szczytowej, ale ze względu na istnienie dołka średnia moc jest stosunkowo niska.Można sobie wyobrazić, że przy tej samej średniej mocy, szczytowa moc lasera impulsowego może być znacznie większa niż lasera ciągłego, osiągając większą gęstość energii niż laser ciągły, co przekłada się na większą zdolność penetracji podczas obróbki metali. Jednocześnie nadaje się on również do materiałów wrażliwych na ciepło, które nie wytrzymują długotrwałego działania wysokiej temperatury, a także do niektórych materiałów o wysokim współczynniku odbicia.
Na podstawie charakterystyki mocy wyjściowej obu urządzeń możemy przeanalizować różnice w ich zastosowaniach.
Lasery światłowodowe CW nadają się generalnie do:
1. Przetwarzanie dużych urządzeń, takich jak maszyny do pojazdów i statków, cięcie i obróbka dużych blach stalowych oraz inne przypadki przetwarzania, które nie są wrażliwe na efekty cieplne, ale są bardziej wrażliwe na koszty
2. Stosowany w chirurgii plastycznej i koagulacji w medycynie, np. do hemostazy po zabiegach chirurgicznych itp.
3. Szeroko stosowane w systemach komunikacji światłowodowej do transmisji i wzmacniania sygnału, charakteryzujące się wysoką stabilnością i niskim szumem fazowym.
4. Stosowany w takich zastosowaniach jak analiza widmowa, eksperymenty z fizyki atomowej i lidar w dziedzinie badań naukowych, zapewniając wysoką moc i jakość wiązki laserowej.
Lasery światłowodowe impulsowe nadają się zazwyczaj do:
1. Precyzyjna obróbka materiałów, które nie są w stanie wytrzymać silnych oddziaływań termicznych lub materiałów kruchych, np. obróbka układów elektronicznych, szkła ceramicznego i medycznych części biologicznych
2. Materiał charakteryzuje się wysokim współczynnikiem odbicia i może łatwo uszkodzić głowicę lasera w wyniku odbicia. Na przykład podczas obróbki materiałów miedzianych i aluminiowych.
3. Obróbka powierzchni lub czyszczenie zewnętrznej części podłoży łatwo ulegających uszkodzeniu
4. Sytuacje przetwarzania wymagające krótkotrwałej dużej mocy i głębokiej penetracji, takie jak cięcie grubych blach, wiercenie materiałów metalowych itp.
5. Sytuacje, w których impulsy muszą być wykorzystane jako charakterystyka sygnału. Na przykład w komunikacji światłowodowej i czujnikach światłowodowych itp.
6. Stosowany w biomedycynie do chirurgii oka, leczenia skóry i cięcia tkanek itp., z wysoką jakością wiązki i wydajnością modulacji
7. W druku 3D możliwe jest wytwarzanie części metalowych o większej precyzji i złożonych strukturach
8. Zaawansowana broń laserowa itp.
Istnieją pewne różnice między impulsowymi laserami światłowodowymi a laserami światłowodowymi ciągłymi pod względem zasad działania, parametrów technicznych i zastosowań, a każdy z nich nadaje się do innych zastosowań. Impulsowe lasery światłowodowe nadają się do zastosowań wymagających mocy szczytowej i wydajności modulacji, takich jak obróbka materiałów i biomedycyna, natomiast lasery światłowodowe ciągłe nadają się do zastosowań wymagających wysokiej stabilności i jakości wiązki, takich jak komunikacja i badania naukowe. Wybór odpowiedniego typu lasera światłowodowego w oparciu o konkretne potrzeby pomoże zwiększyć wydajność pracy i jakość aplikacji.
Czas publikacji: 29-12-2023
