Charakterystyka i zakres zastosowania pięciu typów laserów

Laseryjest jednym z podstawowych elementów nowoczesnych systemów obróbki laserowej. Wraz z rozwojem technologii obróbki laserowej, lasery również stale się rozwijają i pojawiło się wiele nowych laserów.

Wczesne lasery do obróbki laserowej składały się głównie z laserów gazowych CO2 o dużej mocy i laserów na ciele stałym YAG pompowanych lampą, a trend rozwojowy dotyczył głównie zwiększania mocy lasera. Jednakże, gdy moc lasera osiąga określone wymagania, jakość wiązki lasera zaczyna zwracać uwagę, a rozwój laserów przesuwa się w stronę poprawy jakości wiązki. Sukcesywnie rozwijane są lasery półprzewodnikowe, lasery światłowodowe i lasery dyskowe, dzięki czemu obróbka materiałów, medycyna, lotnictwo, przemysł lotniczy, produkcja samochodów i inne dziedziny osiągnęły szybki rozwój.

Lasery CO2, lasery Nd:YAG, lasery półprzewodnikowe, lasery dyskowe i lasery światłowodowe to pięć najpopularniejszych typów laserów dostępnych obecnie na rynku. Jakie są ich właściwości i zakresy zastosowań?

Laser CO2
Zastosowanie: Długość fali lasera CO2 wynosi 10,6um i ma niski współczynnik absorpcji dla metali. Ogólnie nadaje się do cięcia materiałów niemetalowych i może być stosowany do spawania materiałów metalowych. Może być szeroko stosowany w zastosowaniach spawalniczych w lotnictwie, instrumentach elektronicznych, maszynach, samochodach i innych dziedzinach.

Laser Nd:YAG
Zastosowanie: Laser YAG ma wysoki współczynnik absorpcji metalu i może być stosowany do cięcia metalu, spawania, znakowania i innych zastosowań. Ze względu na swoje cechy dużej energii, wysokiej mocy szczytowej, zwartej konstrukcji, dużej trwałości i niezawodnego działania, jest szeroko stosowany w przemyśle, obronie narodowej, medycynie, badaniach naukowych i innych dziedzinach.

Laser półprzewodnikowy
Zastosowanie: Lasery półprzewodnikowe mają ograniczenia ze względu na wysoką jednorodność wiązki laserowej i słabą penetrację, dlatego nie nadają się do zastosowań związanych z cięciem metalu. Jednak ich charakterystyka punktowa nadaje się do obróbki powierzchni metali, takiej jak napawanie, hartowanie, druk 3D itp. Może być szeroko stosowany w lotnictwie, medycynie, motoryzacji i innych dziedzinach.

Laser dyskowy
Zastosowanie: Laser dyskowy jest przestrzenną strukturą sprzęgającą ścieżkę optyczną, dzięki czemu jakość wiązki jest bardzo wysoka. Nadaje się do zastosowań w materiałach laserowych, takich jak cięcie metalu, spawanie, znakowanie, napawanie laserowe, hartowanie i druk 3D. Jest szeroko stosowany w produkcji samochodów. , przemysł lotniczy, maszyny precyzyjne, elektronika 3C i inne dziedziny.

Laser światłowodowy
Aplikacja:Ze względu na wysoką wydajność konwersji elektrooptycznej, dobry współczynnik absorpcji metalu i wysoką jakość wiązki, laser światłowodowy może być stosowany do cięcia metalu, spawania, znakowania, obróbki powierzchni metali i innych zastosowań. Szeroko stosowane w przemyśle lotniczym, produkcji samochodów, elektronice 3C, medycynie i innych dziedzinach.

W porównaniu z tradycyjnymi laserami CO2 i laserami na ciele stałym YAG, lasery półprzewodnikowe mają oczywiste zalety techniczne, takie jak mały rozmiar, niewielka waga, wysoka wydajność, niskie zużycie energii, długa żywotność i wysoka absorpcja metali w laserach półprzewodnikowych. Wraz z ciągłym rozwojem technologii laserów półprzewodnikowych, szybko rozwijają się także inne lasery na ciele stałym bazujące na laserach półprzewodnikowych, takie jak lasery światłowodowe, światłowodowe lasery półprzewodnikowe o bezpośrednim wyjściu i lasery dyskowe. Wśród nich szybko rozwinęły się lasery światłowodowe, zwłaszcza lasery światłowodowe domieszkowane ziemami rzadkimi, które są szeroko stosowane w takich dziedzinach, jak komunikacja światłowodowa, wykrywanie włókien i obróbka materiałów laserowych.

Laser światłowodowy przyciągnął w ostatnich latach wiele uwagi i stał się przedmiotem badań wszystkich. Dzieje się tak dlatego, że posiada zalety, których nie mogą dorównać inne lasery, a które przejawiają się głównie w:

(1) Jakość wiązki jest dobra i ma bardzo dobrą monochromatyczność, kierunkowość i stabilność;

(2) Światłowód jest zarówno ośrodkiem wzmocnienia lasera, jak i ośrodkiem falowodu świetlnego. Dlatego skuteczność sprzęgania światła pompy jest dość wysoka. Średnica rdzenia światłowodu jest niewielka, a we włóknie łatwo tworzy się duża gęstość mocy. Ponadto lasery światłowodowe mogą z łatwością wydłużyć długość wzmocnienia. , aby w pełni pochłonąć światło pompy i sprawić, że całkowita wydajność konwersji światła na światło przekroczy 60%;

(3) Materiałem matrycy jest Si02, który ma doskonałą stabilność temperaturową; podczas gdy cylindryczna struktura światłowodu ma wysoki stosunek powierzchni do objętości i szybkie odprowadzanie ciepła. Temperatura otoczenia może wynosić -20-+7000C, a ciepło materiału roboczego wynosi. Obciążenie jest dość małe, nie jest wymagany żaden system chłodzenia i może wytwarzać wysoką jasność i wysoką moc szczytową, sięgającą 140 mw/cm2;

(4) Jest niewielki, ma prostą konstrukcję, a materiałem roboczym jest elastyczny nośnik. Można go zaprojektować tak, aby był dość kompaktowy i elastyczny, łatwy w użyciu, łatwy do zintegrowania z systemem i miał wysoką wydajność kosztową;

(5) Jako ośrodek laserowy domieszkowany światłowód ma niezwykle bogatą strukturę poziomu energii domieszkowaną jonami ziem rzadkich. Przejście poziomu energii obejmuje szerokie pasmo od ultrafioletu do podczerwieni, a w przypadku oscylacji lasera można osiągnąć wiele poziomów energii przejścia. Można go zaprojektować i eksploatować w szerokim zakresie widma (455-3500nm). Ponadto widmo fluorescencji włókna szklanego jest dość szerokie. Wstawiając odpowiedni selektor długości fali, można uzyskać przestrajalny laser światłowodowy, którego zakres strojenia sięga 80 nm;

(6) Proces krzemowych włókien optycznych jest obecnie bardzo zaawansowany, dzięki czemu można wytwarzać bardzo precyzyjne światłowody o niskich stratach, co znacznie obniża koszty laserów.

(7) Ma naturalną elastyczność i kompatybilność z konwencjonalnymi transmisyjnymi światłowodami pod względem materiałów i wymiarów geometrycznych, dzięki czemu jest łatwy w integracji włókien optycznych, ma niskie straty sprzężenia i jest łatwy w użyciu.

(8) Może pracować w trudnych warunkach środowiskowych, takich jak duże uderzenia, wysokie wibracje, wysoka temperatura itp.

Informacje kontaktowe:

Jeśli masz jakiś pomysł, nie wahaj się z nami porozmawiać. Bez względu na to, gdzie są nasi klienci i jakie są nasze wymagania, będziemy podążać za naszym celem, aby zapewnić naszym klientom wysoką jakość, niskie ceny i najlepszą obsługę.