Spis treści
Czym jest laser światłowodowy?
Cechy lasera światłowodowego
Skład i zasada
Optyka lasera światłowodowego
Rodzaje i zastosowania
Koszty lasera światłowodowego
Czym jest laser światłowodowy?
Laser światłowodowy to rodzaj lasera półprzewodnikowego, w którym ośrodkiem wzmocnienia jest włókno szklane domieszkowane pierwiastkami ziem rzadkich. Umożliwia to wysoką wydajność konwersji fotoelektrycznej, prostą strukturę i dobrą jakość wiązki.
Ten system stał się głównym nurtem w rozwoju technologii laserowej i zastosowaniach przemysłowych. Niektóre z powodów tego obejmują mały rozmiar światłowodu, co oznacza, że ma on szerokie zastosowanie i wysoki wskaźnik wykorzystania w dalszych dziedzinach produkcji i przetwarzania. Innym powodem jest wysoka adaptowalność przetwarzania lasera światłowodowego, co pozwala na jego wykorzystanie w wielu zastosowaniach. Ponadto poprawiła jakość wiązki, co może zmaksymalizować efekt redukcji kosztów i poprawy wydajności dla przedsiębiorstw produkcyjnych.
Cechy lasera światłowodowego
- Laser jednomodowy o dużej jasności, uzyskany poprzez pompowanie źródła światła LD o dużej mocy i małej jasności ze spektrum absorpcyjnego pierwiastków ziem rzadkich przez strukturę włókna o podwójnym płaszczu.
- Mała i elastyczna konstrukcja, wysoka sprawność konwersji i możliwość pracy w trudnych warunkach dzięki efektywnemu systemowi chłodzenia.
- Produkcja belek dobrej jakości, o wysokiej sprawności konwersji i niskim progu.
- Wyjście lasera w paśmie 0.38-4 um, zrealizowane przy użyciu różnych pierwiastków ziem rzadkich.
- Łatwy i dostrajalny wybór długości fali oraz szeroki zakres dostrajania.
- Dobre sprzężenie i wysoki stopień kompatybilności z istniejącymi systemami komunikacji optycznej.
- Urządzenia światłowodowe i światłowody znacznie obniżające koszty strukturalne.
Skład i zasada
Podobnie jak inne typy laserów, laser światłowodowy składa się z trzech części: ośrodka wzmocnienia, źródła pompującego i wnęki rezonansowej. W przypadku ośrodka wzmocnienia laser światłowodowy wykorzystuje włókna aktywne domieszkowane pierwiastkami ziem rzadkich w rdzeniu. Zazwyczaj jako źródło pompujące stosuje się laser półprzewodnikowy. Wnęka rezonansowa zwykle składa się z luster, powierzchni czołowych włókien, luster pętli światłowodowych lub kratek światłowodowych.
Konkretny proces roboczy jest następujący: W stanie roboczym włókno aktywne (włókno wzmocnienia) pochłania energię dostarczaną przez źródło pompujące. Następnie laser wyjściowy jest wzmacniany przez wnękę rezonansową złożoną z włókna aktywnego i kratki światłowodowej.
Źródło nasion
Znane również jako źródło sygnału, źródło zarodkowe jest obiektem wzmocnienia promieniowania w systemie wzmacniania laserowego. Tutaj laser, który dostarcza sygnał o niskiej mocy, jest używany jako „zarodek”, aby umożliwić wzmocnienie systemu wzmacniającego zgodnie ze stanem tego „zarodka”.
Aktywny światłowód
Aktywne włókno jest stosowane jako ośrodek wzmocnienia, którego funkcją jest uzyskanie wzmocnienia poprzez zamianę energii światła pompującego na energię światła sygnałowego.
Pasywny światłowód
Pasywne włókno optyczne realizuje głównie funkcję transmisji światła i nie uczestniczy w konwersji długości fali. W systemach laserów światłowodowych występują głównie kratki światłowodowe, z pasywnymi włóknami dopasowującymi w izolatorach światłowodowych i pasywnymi wielomodowymi włóknami do przesyłu energii o dużym rdzeniu w komponentach przesyłu energii laserowej.
Obecnie pasywne produkty światłowodowe od krajowych dostawców niemal w całości pokrywają potrzeby produkcyjne, przy czym tylko niewielka część pasywnych włókien światłowodowych stosowanych w produktach o bardzo dużej mocy nadal opiera się na importowanych włóknach światłowodowych.
Optyka lasera światłowodowego
Źródło pompy
Źródło pompujące może być używane jako bezpośrednie źródło światła do wyprowadzania światła laserowego w przemysłowych laserach półprzewodnikowych. Ponadto może być używane jako źródło światła pompującego, aby zapewnić światło pompujące o dużej mocy i jasności dla laserów światłowodowych.
Łącznik pomp
Lasery z wielu źródeł pompujących można łączyć i wprowadzać do światłowodu, aby uzyskać większą moc wyjściową lasera pompującego.
Łącznik energii
Łącznik energii może nakładać energię z wielu modułów laserów światłowodowych o dużej mocy. Jest to również urządzenie podstawowe podczas tworzenia wyjścia wiązki laserowej wielomodowej.
Kratka z włókien
Siatka światłowodowa to siatka dyfrakcyjna, która powstaje w wyniku okresowej modulacji osiowej współczynnika załamania rdzenia światłowodu za pomocą określonej metody. Siatka światłowodowa należy do pasywnego urządzenia filtrującego, a także jest niezbędnym elementem każdego rezonatora. Określa również długość fali wyjściowej i szerokość pasma lasera oraz może kontrolować tryb lasera i jakość wiązki.
głowica laserowa
Głowica laserowa jest ważnym elementem umożliwiającym realizację dalekosiężnego, elastycznego wyjścia lasera o dużej mocy w miejscu zastosowania. Jest również kompatybilna z systemem obróbki, co oznacza, że laser generowany przez laser może być przesyłany do materiału obrabianego w celu ukończenia zastosowania obróbki laserowej.
Isolator
Izolator chroni laser i zapobiega uszkodzeniu innych elementów optycznych przez światło powrotne.
Stripper
Stripper może skutecznie usuwać światło powłoki w laserze, chronić wszelkie powiązane urządzenia i poprawiać jakość wyjściowej wiązki laserowej. Modulator akustyczno-optyczny jest głównie używany wewnątrz rezonatora do modulacji wymaganego impulsu laserowego za pomocą technologii modulacji napędu częstotliwości radiowej. Jest to jeden z głównych komponentów lasera światłowodowego Q-switched pulse.
Dopasowywanie wzorców
Dopasowanie wzorców to podstawowe urządzenie służące do łączenia dwóch różnych typów włókien światłowodowych w celu zminimalizowania utraty połączenia i zoptymalizowania dopasowania pola trybu laserowego.
Rodzaje i zastosowania
W zależności od trybu pracy, dwa najczęściej używane typy laserów światłowodowych to laser ciągły i laser impulsowy. Mogą być używane do cięcia, spawania, grawerowania, znakowania, czyszczenia i innych scenariuszy.
Ciągły laser
Ciągły laser emituje ciągłą wiązkę światła o mocy szczytowej 120 kW. Jest stosowany do cięcia, spawania, lutowania i wiercenia. Półciągły laser (QCW) nadal jest impulsowy, ale o dłuższej szerokości impulsu i mocy szczytowej 23 kW, który jest stosowany do cięcia, spawania łukowego, wiercenia, lutowania i hartowania metali (poprawiając ciągliwość metalu i zmniejszając rezystancję prądu stałego). Jest szczególnie odpowiedni do zastępowania laserów YAG pompowanych lampą w spawaniu punktowym, a także w spawaniu spoinowym i wierceniu. Istnieje pewne nakładanie się funkcjonalności z ciągłym laserem.
Laser pulsacyjny
Lasery impulsowe można podzielić na lasery impulsowe nanosekundowe, pikosekundowe i femtosekundowe. Laser nanosekundowy o dłuższej szerokości impulsu ma moc szczytową 1 MW i jest używany do żłobienia, trawienia, wiercenia, obróbki powierzchni, hartowania i znakowania. Laser nanosekundowy o krótszej szerokości impulsu do mikrowykańczania jest używany do hartowania, cięcia płytek krzemowych i szkła.
Laser pikosekundowy o szerokości impulsu sięgającej poziomu pikosekund ma moc szczytową większą niż 10 MW i jest używany do czernienia, cięcia szafirów i szkła oraz cięcia fotowoltaicznego i OLED. Laser femtosekundowy o szerokości impulsu do poziomu femtosekund ma moc szczytową większą niż 29 MW, który jest używany do cięcia blachy, wiercenia, obróbki o wysokiej precyzji i chirurgii okulistycznej.
Koszty lasera światłowodowego
Grawer laserem światłowodowym
Cena maszyny do grawerowania i obróbki laserem światłowodowym waha się zazwyczaj od 3,500 do 28,500 20 dolarów, w zależności od mocy lasera impulsowego, która wynosi 30 W, 50 W, 60 W, 70 W, 100 W i XNUMX W.
Światłowodowa wycinarka laserowa
Cena maszyny do cięcia laserem światłowodowym mieści się w przedziale od 14,200 260,000 do 1000 1500 dolarów, w zależności od ciągłej mocy lasera, która waha się od 2000 W, 3000 W, 4000 W, 6000 W, 8000 W, 10000 W, 12000 W, 15000 20000 W, 30000 40000 W, XNUMX XNUMX W, XNUMX XNUMX W, XNUMX XNUMX W i do XNUMX XNUMX W.
Spawacz laserem światłowodowym
Ceny spawarek laserowych światłowodowych wahają się od 5,400 do 58,000 1000 dolarów, w zależności od typu, w tym spawarek przenośnych (ręczny pistolet do spawania laserowego), spawarek automatycznych (sterowanych CNC) i spawarek robotycznych o ciągłej mocy lasera 1500 W, 2000 W, 3000 W i XNUMX W.
Środek do czyszczenia lasera światłowodowego
Średnia cena nowej maszyny czyszczącej laserem światłowodowym waha się od 5,000 do 19,500 50 dolarów, w zależności od mocy lasera impulsowego, która wynosi 100 W, 200 W, 300 W, 1000 W, i mocy lasera ciągłego, która wynosi 1500 W, 2000 W, 3000 W, XNUMX W.
Źródło z stylcnc.com
Zastrzeżenie: Informacje podane powyżej są dostarczane przez stylecnc niezależnie od Chovm.com. Chovm.com nie składa żadnych oświadczeń ani gwarancji co do jakości i niezawodności sprzedawcy i produktów.
