Odborné znalosti

Vláknové laserové aplikace

2021-04-15
Vláknový laser (Fiber Laser) označuje laser, který jako ziskové médium používá skleněné vlákno dotované vzácnými zeminami. Vláknový laser lze vyvinout na základě vláknového zesilovače: ve vlákně se snadno vytvoří vysoká hustota výkonu působením světla pumpy, což vede k laseru. Úroveň laserové energie pracovní látky je „inverze čísla“ a při pozitivní zpětné vazbě smyčka (pro vytvoření rezonanční dutiny) je správně přidána, lze vytvořit výstup laserového oscilace.
hlavní aplikace:
1. Označení aplikace
Pulzní vláknový laser s vynikající kvalitou paprsku, spolehlivostí, nejdelší dobou bez údržby, nejvyšší celkovou účinností elektrooptické konverze, opakovací frekvencí pulzů, nejmenším objemem, nejjednodušším a nejflexibilnějším způsobem použití bez vodního chlazení, nejnižším Díky provozním nákladům je jedinou volbou pro vysokorychlostní a vysoce přesné laserové značení.
Sada systému značení vláknovým laserem může být složena z jednoho nebo dvou vláknových laserů o výkonu 25 W, jedné nebo dvou skenovacích hlav používaných k vedení světla k obrobku a průmyslového počítače, který řídí skenovací hlavu. Tento design je až 4krát účinnější než rozdělení paprsku 50W laserem na dvě skenovací hlavy. Maximální rozsah značení systému je 175 mm * 295 mm, velikost bodu je 35 um a absolutní přesnost polohování v celém rozsahu značení je +/- 100 um. Zaostřovací pole může být při pracovní vzdálenosti 100 μs až 15 μm.
Aplikace pro manipulaci s materiálem
Zpracování materiálu vláknovým laserem je založeno na procesu tepelného zpracování, při kterém se ohřívá část, kde materiál absorbuje energii laseru. Energie laserového světla s vlnovou délkou asi 1 um je snadno absorbována kovovými, plastovými a keramickými materiály.
2. Použití ohýbání materiálu
Tvarování nebo ohýbání vláknovým laserem je technika používaná ke změně zakřivení kovových desek nebo tvrdé keramiky. Koncentrované zahřívání a rychlé samochlazení vedou k plastické deformaci v oblasti laserového ohřevu a trvale mění zakřivení cílového obrobku. Výzkum zjistil, že mikroohýbání pomocí laserového zpracování má mnohem vyšší přesnost než jiné metody. Zároveň je to ideální metoda ve výrobě mikroelektroniky.
Použití laserového řezání Protože síla vláknových laserů stále roste, lze vláknové lasery ve velkém měřítku použít v průmyslovém řezání. Například: pomocí rychlého řezacího kontinuálního vláknového laseru k mikrořezům arteriálních trubek z nerezové oceli. Díky své vysoké kvalitě paprsku může vláknový laser získat velmi malý průměr ohniska a výsledná malá šířka štěrbiny je osvěžujícím standardem v odvětví zdravotnických prostředků.
Protože jeho pásmo vlnových délek pokrývá dvě hlavní komunikační okna 1,3μm a 1,5μm, mají vláknové lasery nezastupitelnou pozici v oblasti optické komunikace. Díky úspěšnému vývoji vysoce výkonných laserů s dvojitým pláštěm se projevuje také poptávka na trhu v oblasti laserového zpracování. Trend rychlé expanze. Rozsah a požadovaný výkon vláknového laseru v oblasti laserového zpracování jsou následující: pájení a slinování: 50-500W; řezání polymerem a kompozitem: 200W-1kW; deaktivace: 300W-1kW; rychlý tisk a tisk: 20W-1kW; Kalení a povrchová úprava kovů: 2-20kW; řezání skla a křemíku: 500 W-2kW. S rozvojem technologie pro psaní a přečerpávání mřížkových mřížek z UV vláken lze navíc jako praktický plně vytvrzený světelný zdroj použít vláknové lasery s výstupními vlnovými délkami až do vlnových délek fialového, modrého, zeleného, ​​červeného a blízkého infračerveného světla. Používá se při ukládání dat, barevném zobrazení, diagnostice lékařské fluorescence.
Vláknové lasery s výstupem vlnových délek infračerveného záření se také používají v oblasti laserové medicíny a bioinženýrství díky své inteligentní a kompaktní struktuře, laditelné energii a vlnové délce a dalším výhodám.