Волоконные лазеры


Волоконные лазеры, превосходящие другие типы лазеров.

 

 

Волоконный лазер – это лазер с полностью или частично оптоволоконной реализацией, где из оптического волокна выполнены усиливающая среда и, в отдельных случаях, резонатор.

 

Волоконные лазеры

Применение волоконных лазеров

Преимущества волоконных лазеров

Сравнение лазеров различных типов

 


Волоконные лазеры:

Волоконный лазер – это лазер с полностью или частично оптоволоконной реализацией, где из оптического волокна выполнены усиливающая среда и, в отдельных случаях, резонатор. В зависимости от степени волоконной реализации лазер может быть цельноволоконным (активная среда и резонатор) или волоконно-дискретным (волоконный только резонатор или другие элементы).

Волоконные лазеры

Рис. 1. Волоконный лазер

Волоконные лазеры могут работать в непрерывной, а также в нано- и фемтосекундной импульсной пульсации.

Конструкция волоконного лазера зависит от специфики их работы. Резонатором может быть система Фабри-Перо или резонатор кольцевой. В большинстве конструкций в качестве активной среды используется оптоволокно, допированное ионами редкоземельных элементов – тулием, эрбием, неодимом, иттербием, празеодимом. Накачка лазера осуществляется с помощью одного или нескольких лазерных диодов непосредственно в сердцевину волокна или, в мощных системах, во внутреннюю оболочку.

Волоконные лазеры получили широкое применение благодаря широкому выбору параметров, возможности настройки импульса в широком диапазоне длительности, частот и мощностей.

Мощность волоконных лазеров – от 1 Вт до 30 кВт. Длина оптического волокна – до 20 м.

 






Применение волоконных лазеров:

резка металлов и полимеров в промышленном производстве,

прецизионная резка,

микрообработка металлов и полимеров,

обработка поверхностей,

пайка,

термообработка,

маркировка продукции,

телекоммуникация (оптоволоконные линии связи),

производство электроники,

производство медицинских приборов,

научное приборостроение.

 


Преимущества волоконных лазеров:

– волоконные лазеры являются уникальным инструментом, открывающим новую эру в обработке материалов,

портативность и возможность выбора длины волны волоконных лазеров позволяют реализовать новые эффективные применения недоступные для других типов ныне существующих лазеров,

– превосходят другие типы лазеров практически по всем существенным параметрам, важным с точки зрения их промышленного использования,

 возможности настройки импульса в широком диапазоне длительности, частот и мощностей,

– возможность задания последовательности коротких импульсов с требуемой частотой и высокой пиковой мощностью, что необходимо, к примеру, для лазерной гравировки,

широкий выбор параметров.

 


Сравнение лазеров различных типов:

Параметр Требуется для использования в промышленности СО2 YAG-Nd с ламповой накачкой YAG-Nd с диодной накачкой Диодные лазеры Волоконные лазеры
Выходная мощность, кВт 1-30 1-30 1-5 1-4 1-4 1-30
Длина волны, мкм как можно меньше 10,6 1,064 1,064 или 1,03 0,8-0,98 1,07
BPP, мм х мрад < 10 3-6 22 22 > 200 1,3-14
КПД, % > 20 8-10 2-3 4-6 25-30 20-25
Дальность доставки излучения волокном, м 10-300 отсутствует 20-40 20-40 10-50 10-300
Стабильность выходной мощности как можно выше низкая низкая низкая высокая очень высокая
Чувствительность к обратному отражению как можно ниже высокая высокая высокая низкая низкая
Занимаемая площадь, кв.м как можно меньше 10-20 11 9 4 0,5
Стоимость монтажа, отн.ед. как можно меньше 1 1 0,8 0,2 < 0,05
Стоимость эксплуатации, отн.ед. как можно меньше 0,5 1 0,6 0,2 0,13
Стоимость обслуживания, отн.ед. как можно меньше 1-1,5 1 4-12 4-10 0,1
Периодичность замены ламп или лазерных диодов, час. как можно больше 300-500 2000-5000 2000-5000 > 50 000

 

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

 






















карта сайта