विषय - सूची
फाइबर लेजर क्या है?
फाइबर लेजर विशेषताएं
संरचना और सिद्धांत
फाइबर लेजर ऑप्टिक्स
प्रकार और उपयोग
फाइबर लेजर की लागत
फाइबर लेजर क्या है?
फाइबर लेजर एक प्रकार का सॉलिड-स्टेट लेजर है जिसमें लाभ माध्यम ग्लास फाइबर होता है जिसे दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के साथ डोप किया जाता है। यह उच्च फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता, एक सरल संरचना और अच्छी बीम गुणवत्ता की अनुमति देता है।
यह प्रणाली लेजर प्रौद्योगिकी विकास और औद्योगिक अनुप्रयोगों में मुख्यधारा बन गई है। इसके कुछ कारणों में ऑप्टिकल फाइबर का छोटा पदचिह्न शामिल है, जिसका अर्थ है कि इसकी व्यापक प्रयोज्यता है और डाउनस्ट्रीम विनिर्माण और प्रसंस्करण क्षेत्रों में इसका उपयोग दर अधिक है। एक अन्य कारण फाइबर लेजर की उच्च प्रसंस्करण अनुकूलनशीलता है, जो इसे कई अनुप्रयोगों में उपयोग करने की अनुमति देता है। इसके अतिरिक्त, इसने बीम की गुणवत्ता में सुधार किया है, जो विनिर्माण उद्यमों के लिए लागत में कमी और दक्षता में सुधार के प्रभाव को अधिकतम कर सकता है।
फाइबर लेजर विशेषताएं
- एक उच्च चमक, एकल-मोड लेजर, जो दुर्लभ मृदा तत्वों के अवशोषण स्पेक्ट्रम से उच्च-शक्ति, कम चमक LD प्रकाश स्रोत को दोहरे आवरण वाले फाइबर संरचना के माध्यम से पंप करके प्राप्त किया जाता है।
- छोटा और लचीला डिजाइन, उच्च रूपांतरण दक्षता, तथा प्रभावी शीतलन प्रणाली के कारण कठोर परिस्थितियों में काम करने की क्षमता।
- उच्च रूपांतरण दक्षता और कम सीमा के साथ अच्छी गुणवत्ता वाले बीम का उत्पादन।
- 0.38-4um बैंड में एक लेजर आउटपुट, विभिन्न दुर्लभ पृथ्वी तत्वों का उपयोग करके प्राप्त किया गया।
- एक आसान और ट्यूनेबल तरंगदैर्ध्य चयन, और एक विस्तृत ट्यूनिंग रेंज।
- मौजूदा ऑप्टिकल संचार प्रणालियों के साथ अच्छा युग्मन और उच्च स्तर की संगतता।
- फाइबर ऑप्टिक उपकरण और ऑप्टिकल फाइबर, संरचनात्मक लागत को बहुत कम कर देते हैं।
संरचना और सिद्धांत
अन्य लेजर प्रकारों की तरह, फाइबर लेजर में तीन भाग होते हैं: एक लाभ माध्यम, एक पंप स्रोत और एक अनुनाद गुहा। लाभ माध्यम के लिए, फाइबर लेजर अपने कोर में दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के साथ डोप किए गए सक्रिय फाइबर का उपयोग करता है। आम तौर पर, एक अर्धचालक लेजर का उपयोग पंप स्रोत के रूप में किया जाता है। अनुनाद गुहा आमतौर पर दर्पण, फाइबर-एंड फेस, फाइबर लूप मिरर या फाइबर ग्रेटिंग से बना होता है।
विशिष्ट कार्य प्रक्रिया इस प्रकार है: कार्यशील अवस्था में, सक्रिय फाइबर (लाभ फाइबर) पंप स्रोत द्वारा प्रदान की गई ऊर्जा को अवशोषित करता है। फिर, आउटपुट लेजर को सक्रिय फाइबर और फाइबर झंझरी से बने अनुनाद गुहा द्वारा प्रवर्धित किया जाता है।
बीज स्रोत
सिग्नल स्रोत के रूप में भी जाना जाता है, बीज स्रोत लेजर प्रवर्धन प्रणाली में विकिरण प्रवर्धन का उद्देश्य है। यहाँ, कम-शक्ति संकेत प्रदान करने वाले लेजर को “बीज” के रूप में उपयोग किया जाता है ताकि प्रवर्धन प्रणाली को इस “बीज” की स्थिति के अनुसार प्रवर्धित किया जा सके।
सक्रिय ऑप्टिकल फाइबर
सक्रिय फाइबर का उपयोग लाभ माध्यम के रूप में किया जाता है, जिसका कार्य पंप प्रकाश से ऊर्जा को सिग्नल प्रकाश में परिवर्तित करके प्रवर्धन प्राप्त करना है।
निष्क्रिय ऑप्टिकल फाइबर
निष्क्रिय ऑप्टिकल फाइबर मुख्य रूप से प्रकाश संचरण के कार्य को महसूस करता है और तरंग दैर्ध्य रूपांतरण में भाग नहीं लेता है। फाइबर लेजर सिस्टम में मुख्य रूप से फाइबर ग्रेटिंग होते हैं, फाइबर आइसोलेटर में निष्क्रिय मिलान फाइबर और लेजर ऊर्जा संचरण घटकों में निष्क्रिय मल्टीमोड बड़े-कोर ऊर्जा संचरण फाइबर होते हैं।
वर्तमान में, घरेलू आपूर्तिकर्ताओं से प्राप्त निष्क्रिय ऑप्टिकल फाइबर उत्पाद, उत्पादन की जरूरतों को लगभग पूरा करने में सक्षम हैं, तथा अल्ट्रा-हाई-पावर उत्पादों में प्रयुक्त निष्क्रिय ऑप्टिकल फाइबर की केवल थोड़ी मात्रा में ही आयातित ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग किया जा रहा है।
फाइबर लेजर ऑप्टिक्स
पंप स्रोत
पंप स्रोत का उपयोग औद्योगिक अर्धचालक लेजर में लेजर प्रकाश को आउटपुट करने के लिए प्रत्यक्ष प्रकाश स्रोत के रूप में किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, इसका उपयोग फाइबर लेजर के लिए उच्च-शक्ति, उच्च-चमक पंप प्रकाश प्रदान करने के लिए पंप प्रकाश स्रोत के रूप में किया जा सकता है।
पंप कंबाइनर
एकाधिक पंप स्रोतों से प्राप्त लेजरों को संयोजित करके ऑप्टिकल फाइबर में डाला जा सकता है, जिससे उच्च शक्ति वाले पंप लेजर आउटपुट प्राप्त किए जा सकते हैं।
ऊर्जा संयोजक
ऊर्जा संयोजक कई उच्च शक्ति वाले फाइबर लेजर मॉड्यूल से ऊर्जा को सुपरइम्पोज कर सकता है। मल्टी-मोड लेजर बीम आउटपुट बनाते समय यह एक मुख्य उपकरण भी है।
फाइबर झंझरी
फाइबर ग्रेटिंग एक विवर्तन ग्रेटिंग है जो एक निश्चित विधि के माध्यम से फाइबर कोर के अपवर्तक सूचकांक को समय-समय पर अक्षीय रूप से संशोधित करके बनाई जाती है। फाइबर ग्रेटिंग एक निष्क्रिय फ़िल्टर डिवाइस से संबंधित है और साथ ही किसी भी अनुनादक में एक आवश्यक घटक है। यह लेजर के आउटपुट तरंगदैर्ध्य और बैंडविड्थ को भी निर्धारित करता है और लेजर मोड और बीम गुणवत्ता को नियंत्रित कर सकता है।
लेजर सिर
लेजर हेड, अनुप्रयोग स्थल में उच्च-शक्ति लेजर की लंबी दूरी, लचीले आउटपुट को साकार करने के लिए एक महत्वपूर्ण घटक है। यह मशीनिंग सिस्टम के साथ भी संगत है, जिसका अर्थ है कि लेजर द्वारा उत्पन्न लेजर को लेजर मशीनिंग अनुप्रयोग को पूरा करने के लिए प्रसंस्करण सामग्री में प्रेषित किया जा सकता है।
आइसोलेटर
आइसोलेटर लेजर की सुरक्षा करता है और वापस आने वाले प्रकाश से अन्य ऑप्टिकल घटकों को क्षति पहुंचने से रोकता है।
खाल उधेड़नेवाला
स्ट्रिपर लेजर में क्लैडिंग लाइट को प्रभावी ढंग से स्ट्रिप कर सकता है, किसी भी संबंधित डिवाइस की सुरक्षा कर सकता है, और आउटपुट लेजर बीम की गुणवत्ता में सुधार कर सकता है। एकॉस्टो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर का उपयोग मुख्य रूप से रेडियो फ्रीक्वेंसी ड्राइव मॉड्यूलेशन तकनीक के माध्यम से आवश्यक लेजर पल्स को मॉड्यूलेट करने के लिए रेज़ोनेटर के अंदर किया जाता है। यह क्यू-स्विच्ड पल्स फाइबर लेजर के मुख्य घटकों में से एक है।
पैटर्न मिलानकर्ता
पैटर्न मैचर एक मुख्य उपकरण है जिसका उपयोग दो विभिन्न प्रकार के ऑप्टिकल फाइबर को जोड़ने के लिए किया जाता है, ताकि कनेक्शन हानि को न्यूनतम किया जा सके और लेजर मोड के क्षेत्र के मिलान को अनुकूलित किया जा सके।
प्रकार और उपयोग
कार्य मोड के आधार पर, फाइबर लेज़र के दो सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले प्रकार निरंतर लेज़र और स्पंदित लेज़र हैं। इनका उपयोग काटने, वेल्डिंग, उत्कीर्णन, अंकन, सफाई और अन्य परिदृश्यों में किया जा सकता है।
सतत लेजर
निरंतर लेजर 120KW की अधिकतम शक्ति के साथ एक निरंतर प्रकाश किरण उत्सर्जित करता है। इसका उपयोग कटिंग, वेल्डिंग, ब्रेज़िंग और ड्रिलिंग में किया जाता है। अर्ध-निरंतर लेजर (QCW) अभी भी स्पंदित है, लेकिन एक लंबी पल्स चौड़ाई और 23KW की अधिकतम शक्ति के साथ, जिसका उपयोग कटिंग, आर्क वेल्डिंग, ड्रिलिंग, ब्रेज़िंग और धातु शमन (धातु की लचीलापन में सुधार और डीसी प्रतिरोध को कम करने) में किया जाता है। यह स्पॉट वेल्डिंग, साथ ही सीम वेल्डिंग और ड्रिलिंग अनुप्रयोगों में लैंप-पंप किए गए YAG लेजर को बदलने के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है। निरंतर लेजर के साथ कार्यक्षमता में एक निश्चित ओवरलैप है।
स्पंदित लेजर
स्पंदित लेजर को नैनोसेकंड, पिकोसेकंड और फेमटोसेकंड स्पंदित लेजर में विभाजित किया जा सकता है। लंबी पल्स चौड़ाई वाले नैनोसेकंड लेजर की अधिकतम शक्ति 1MW होती है और इसका उपयोग स्क्राइबिंग, नक्काशी, ड्रिलिंग, सतह उपचार, शमन और अंकन के लिए किया जाता है। माइक्रो-फिनिशिंग के लिए छोटी पल्स चौड़ाई वाले नैनोसेकंड लेजर का उपयोग शमन, सिलिकॉन वेफर और ग्लास कटिंग के लिए किया जाता है।
पिकोसेकंड स्तर तक पहुँचने वाली पल्स चौड़ाई वाले पिकोसेकंड लेजर की अधिकतम शक्ति 10MW से अधिक होती है और इसका उपयोग ब्लैकनिंग, नीलम और कांच काटने, तथा फोटोवोल्टिक और OLED काटने के लिए किया जाता है। फेमटोसेकंड स्तर तक की पल्स चौड़ाई वाले फेमटोसेकंड लेजर की अधिकतम शक्ति 29MW से अधिक होती है, जिसका उपयोग शीट मेटल कटिंग, ड्रिलिंग, उच्च परिशुद्धता प्रसंस्करण और नेत्र शल्य चिकित्सा के लिए किया जाता है।
फाइबर लेजर की लागत
फाइबर लेजर उकेरक
फाइबर लेजर उत्कीर्णन और निर्माण मशीन की कीमत आमतौर पर 3,500 डॉलर से 28,500 डॉलर तक होती है, जो स्पंदित लेजर शक्तियों पर निर्भर करती है, जो 20W, 30W, 50W, 60W, 70W और 100W तक होती है।
फाइबर लेजर कटर
एक फाइबर लेजर कटिंग मशीन की कीमत 14,200 डॉलर से लेकर 260,000 डॉलर के बीच होती है, जो निरंतर लेजर शक्ति पर निर्भर करती है जो 1000W, 1500W, 2000W, 3000W, 4000W, 6000W, 8000W, 10000W, 12000W, 15000W, 20000W, 30000W और 40000W तक होती है।
फाइबर लेजर वेल्डर
फाइबर लेजर वेल्डिंग मशीन की कीमत 5,400 डॉलर से लेकर 58,000 डॉलर तक होती है, जो विभिन्न प्रकारों पर निर्भर करती है, जिसमें पोर्टेबल (हैंडहेल्ड लेजर वेल्डिंग गन) वेल्डर, स्वचालित (सीएनसी नियंत्रक) वेल्डर, और 1000W, 1500W, 2000W और 3000W की निरंतर लेजर शक्तियों वाले रोबोट वेल्डर शामिल हैं।
फाइबर लेजर क्लीनर
एक नई फाइबर लेजर सफाई मशीन की औसत कीमत $5,000 से $19,500 तक होती है, जो स्पंदित लेजर शक्ति पर निर्भर करती है जो 50W, 100W, 200W, 300W तक होती है, और निरंतर लेजर शक्ति जो 1000W, 1500W, 2000W, 3000W तक होती है।
स्रोत द्वारा stylecnc.com
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