Çfarë është lazeri me fibra?
Lazeri me fibra është një lazer i gjendjes së ngurtë që përdor fibër qelqi të ndotur me elementë të rrallë të tokës si mjet fitimi, i cili karakterizohet me efikasitet të lartë të konvertimit fotoelektrik, strukturë të thjeshtë dhe cilësi të mirë të rrezes. Është bërë rrjedha kryesore e zhvillimit të teknologjisë lazer dhe aplikimit industrial. Për shkak të gjurmës së vogël të fibrës optike, ajo mund të përdoret në një gamë të gjerë rastesh dhe ka një shkallë të lartë përdorimi në fushën e prodhimit dhe përpunimit në rrjedhën e poshtme. Lazerët me fibra kanë përshtatshmëri të lartë përpunimi dhe mund të përdoren në çdo aplikim. Përveç kësaj, cilësia e rrezeve është më e mirë, gjë që mund të maksimizojë efektin e uljes së kostos dhe përmirësimit të efikasitetit për ndërmarrjet prodhuese.
Karakteristikat e lazerit me fibra
• Burimi përkatës i dritës LD me fuqi të lartë dhe me ndriçim të ulët në spektrin e absorbimit të elementeve të tokës së rrallë mund të pompohet përmes strukturës së fibrave të veshura dyfishtë për të nxjerrë lazer me një modalitet me shkëlqim të lartë.
• Dizajn i vogël dhe fleksibël, efikasitet i lartë i konvertimit dhe punë në kushte të vështira me sistem të mirë ftohjeje.
• Prodhuar trarë me cilësi të mirë, efikasitet të lartë konvertimi dhe prag të ulët.
• Dalja e lazerit në brezin 0.38-4um mund të realizohet duke përdorur elementë të ndryshëm të tokës të rrallë, zgjedhja e gjatësisë së valës është e lehtë dhe e sintonizueshme dhe diapazoni i akordimit është i gjerë.
• Shkallë e lartë e përputhjes me sistemet ekzistuese të komunikimit optik dhe bashkim i mirë.
• Kosto e ulët me pajisje me fibra optike dhe fibra optike, të cilat mund të ulin shumë koston strukturore.
Përbërja & Parimi
Ashtu si llojet e tjera të lazerëve, një lazer me fibra përbëhet nga 3 pjesë: një medium fitimi, një burim pompë dhe një zgavër rezonante. Ai përdor fibra aktive të ndotura me elementë tokësorë të rrallë në bërthamë si medium fitimi. Në përgjithësi, një lazer gjysmëpërçues përdoret si burim i pompës. Zgavra rezonante në përgjithësi përbëhet nga pasqyra, faqet fundore të fibrave, pasqyra me unazë fibrash ose grila fibrash. Procesi specifik i punës është si më poshtë: Në gjendjen e punës, fibra aktive (fibra fituese) thith energjinë e siguruar nga burimi i pompës, amplifikon lazerin dalës pasi amplifikohet nga zgavra rezonante e përbërë nga fibra aktive dhe grila e fibrës.
Burimi i farës
I njohur gjithashtu si burimi i sinjalit, ai është objekt i amplifikimit të rrezatimit në sistemin e amplifikimit me lazer. Lazeri që siguron një sinjal me fuqi të ulët përdoret si "farë" për të lejuar që sistemi i amplifikimit të amplifikohet sipas gjendjes së kësaj "farë".
Fibra optike aktive
Fibra aktive përdoret si një medium fitimi dhe funksioni i saj është të realizojë shndërrimin e energjisë nga drita e pompës në dritën e sinjalit për të arritur amplifikimin.
Fibra optike pasive
Fibra optike pasive kryesisht realizon funksionin e transmetimit të dritës dhe nuk merr pjesë në shndërrimin e gjatësisë valore. Në sistemet lazer me fibra, ka kryesisht grila fibrash, fibra pasive përputhëse në izoluesit e fibrave dhe fibra pasive multimode të transmetimit të energjisë me bërthama të mëdha në komponentët e transmetimit të energjisë lazer. Aktualisht, produktet e fibrave optike pasive të furnizuesve vendas në thelb mund të plotësojnë nevojat e prodhimit, dhe vetëm një sasi e vogël e fibrave optike pasive të përdorura për produkte me fuqi ultra të lartë ende duhet të përdorë fibër optike të importuara.
Optika me laser me fibra
Burimi i pompës
Mund të përdoret si një burim i drejtpërdrejtë drite për lazerët gjysmëpërçues industrialë për të nxjerrë dritën lazer, dhe gjithashtu mund të përdoret si një burim drite pompe për të siguruar dritë pompe me fuqi të lartë dhe me shkëlqim të lartë për lazerët me fibra.
Kombinues pompash
Lazerët e burimeve të shumta të pompës mund të bashkohen në fibër optike për të arritur fuqi më të lartë të prodhimit lazer të pompës.
Kombinatori i Energjisë
Ai mund të mbivendos energjinë e moduleve të shumta lazer me fibra me fuqi të lartë dhe është pajisja kryesore për të realizuar rreze lazer me shumë mënyra që kombinon daljen.
Grilë me fibra
Një grilë difraksioni e formuar duke modifikuar periodikisht në mënyrë boshtore indeksin e thyerjes së bërthamës së fibrës përmes një metode të caktuar. I përket një pajisjeje filtri pasiv dhe është gjithashtu një komponent i domosdoshëm i një rezonatori. Ai përcakton gjatësinë e valës së daljes dhe gjerësinë e brezit të lazerit, dhe mund të kontrollojë modalitetin e lazerit dhe cilësinë e rrezes.
Kokë lazer
Është një komponent i rëndësishëm që mund të realizojë dalje fleksibël në distanca të gjata të lazerit me fuqi të lartë në vendin e aplikimit dhe është i pajtueshëm me sistemin e përpunimit, në mënyrë që lazeri i krijuar nga lazeri të transmetohet në materialin përpunues për të përfunduar përpunimin me lazer. aplikimi.
izolator
Mund të mbrojë në mënyrë efektive lazerin dhe të parandalojë në mënyrë efektive dritën e kthimit nga dëmtimi i komponentëve të tjerë optikë.
Stripper
Mund të heqë në mënyrë efektive dritën e veshjes në lazer, të mbrojë pajisjet përkatëse dhe të përmirësojë cilësinë e rrezes lazer dalëse. Moduluesi akusto-optik përdoret kryesisht brenda rezonatorit dhe modulon pulsin e kërkuar të lazerit përmes teknologjisë së modulimit të makinës së frekuencës radio. Është një komponentë bazë lazer me fibër pulsi Q-switched.
Përputhësi i modelit
Pajisja kryesore e përdorur për të lidhur 2 lloje të ndryshme të fibrave optike mund të minimizojë humbjen e lidhjes së llojeve të ndryshme të fibrave optike dhe të optimizojë përputhjen e fushës së modalitetit lazer.
Llojet & Përdorimet
Bazuar në mënyrën e punës, ekzistojnë 2 lloje më të zakonshme të përdorura të lazerëve me fibra: lazer i vazhdueshëm dhe lazer pulsues. Mund të përdoret në prerje, saldim, gdhendje, shënim, pastrim dhe skenarë të tjerë.
Laser i vazhdueshëm
Lazeri i vazhdueshëm lëshon rreze drite vazhdimisht, me një fuqi maksimale prej 120KW. Përdoret në prerje, saldim, brazim, shpim. Lazeri gjysmë i vazhdueshëm (QCW) është ende i pulsuar në thelb, por me një gjerësi pulsi më të gjatë dhe një fuqi maksimale prej 23KW, i cili përdoret në prerjen, saldimin me hark, shpimin, brazimin, shuarjen e metaleve (përmirësimi i duktilitetit të metaleve, reduktimi i rezistencës DC), veçanërisht i përshtatshëm për zëvendësimin e lazerëve YAG të pompuara me llambë në aplikimet e saldimit në vend, saldimit me tegel dhe shpimit. Ka një mbivendosje të caktuar me lazerin e vazhdueshëm në përdorim.
Laser pulsues
Lazerët pulsues mund të ndahen në lazer nanosekonda, pikosekonda, femto2. Lazeri Nano2 (gjerësia më e madhe e pulsit) ka një fuqi maksimale prej 1 MW në gërvishtje, gravurë, shpim, trajtim sipërfaqësor, shuarje, shënim. Lazeri Nano2nd (gjerësia më e shkurtër e pulsit për përfundimin mikro) përdoret për shuarje, vaferë silikoni dhe prerje xhami. Lazeri Pico2nd (gjerësia e pulsit arrin nivelin e dytë) ka një fuqi maksimale më të madhe se 2 MW, i cili përdoret për nxirjen, prerjen e safirit dhe xhamit, prerjen fotovoltaike dhe OLED. Lazeri Femto10nd (gjerësia e pulsit deri në nivelin femto2) ka një fuqi maksimale më të madhe se 2 MW, e cila përdoret për prerjen e llamarinës, shpimin, përpunimin me precizion të lartë dhe kirurgjinë oftalmike.
Kostot e laserit me fibra
Një makinë gdhendjeje dhe bërjeje me lazer me fibra është me çmim nga $3500 deri në $28,500 bazuar në fuqitë e lazerit pulsues të 20W, 30W, 50W, 60W, 70Wdhe 100W.
Një makinë prerëse me lazer me fibra kushton nga $14,200 të $260,000 bazuar në fuqitë e vazhdueshme lazer të 1000W, 1500W, 2000W, 3000W, 4000W, 6000W, 8000W, 10000W, 12000W, 15000W, 20000W, 30000W, dhe deri në 40000W.
Një makinë saldimi me lazer me fibra ka një gamë çmimesh nga $5400 deri në $58,000 bazuar në lloje të ndryshme duke përfshirë saldator portativ (armë për saldim me lazer), saldator automatik (kontrollues CNC), saldator robot me fuqi të vazhdueshme lazer të 1000W, 1500W, 2000Wdhe 3000W.
Çmimi mesatar i paguar për një makinë të re pastrimi me lazer me fibra është nga $5000 deri në $19,500 bazuar në fuqitë e lazerit pulsues të 50W, 100W, 200W, 300W, dhe fuqitë e vazhdueshme lazer të 1000W, 1500W, 2000W, 3000W.
