Fiber laser kontinuirani i pulsirajući, kako odabrati?

Svjetlovodni laser sa svojom jednostavnom strukturom, niskom cijenom, visokom elektrooptičkom učinkovitošću pretvorbe, dobrim izlazom, udio industrijskih lasera raste iz godine u godinu. Prema statistici, 2020. godine udio optičkih lasera na tržištu industrijskih lasera dosegao je 52,7%.
Klasificirani prema karakteristikama izlazne zrake, vlaknasti laseri mogu se podijeliti u dvije kategorije: kontinuirani laser i pulsirajući laser. Koje su tehničke razlike između to dvoje i za koje scenarije primjene su prikladni? Slijedi kratka usporedba opće situacije aplikacije.
Kao što naziv sugerira, kontinuirani izlazni laser s vlaknima je kontinuiran, snaga se održava na fiksnoj razini, ta je snaga nazivna snaga lasera. Ova snaga je nazivna snaga lasera. Prednost lasera s kontinuiranim vlaknima je njegov dug i stabilan rad.
Laser pulsirajućeg lasera je "isprekidan". Naravno, ovo isprekidano vrijeme često je vrlo kratko, obično u milisekundama, mikrosekundama ili čak nanosekundama ili pikosekundama. U usporedbi s kontinuiranim laserima, intenzitet pulsirajućih lasera je u stalnom fluksu, otuda koncept "vrhova" i "dubina".
Pulsnom modulacijom, pulsni laser se može brzo osloboditi, dostižući veliku snagu na vršnom položaju, ali prosječna snaga je relativno niska zbog postojanja korita. Može se zamisliti da ako je prosječna snaga ista, tada vršna snaga pulsirajućeg lasera može biti puno veća od one kontinuiranog lasera, ostvarujući veću gustoću energije od one kontinuiranog lasera, koja se reflektira u metalu obrade, odnosno ima veću sposobnost prodiranja do dubine prodiranja, a ujedno je pogodan i za materijale osjetljive na toplinu koji ne mogu podnijeti dugotrajnu visoku toplinu, kao i neke materijale visoke refleksije.
Kroz karakteristike izlazne snage ova dva, možemo analizirati razliku u primjeni.
Laser s kontinuiranim vlaknima obično je prikladan za:
- Obrada velike opreme, kao što su strojevi za vozila i brodove, obrada za rezanje velikih čeličnih ploča i druge obrade koje nisu osjetljive na toplinske učinke, ali su osjetljivije na troškove
- Koristi se u medicini za kirurško rezanje i koagulaciju, kao što je post-kirurška hemostaza.
- Široko se koristi u komunikacijskim sustavima s optičkim vlaknima za prijenos i pojačanje signala s visokom stabilnošću i niskim faznim šumom.
- Koristi se u znanstvenim istraživanjima za aplikacije kao što su spektralna analiza, eksperimenti atomske fizike i LIDAR, pružajući laserski izlaz velike snage i visoke kvalitete zrake.
Dok su pulsirajući vlaknasti laseri obično prikladni za:
- Precizna obrada materijala koji ne podnose jake toplinske utjecaje ili su krti, poput obrade elektroničkih čipova, keramičkog stakla te medicinskih i bioloških dijelova.
- Materijali s visokom refleksijom, lako oštećuju samu lasersku glavu zbog refleksije. Na primjer, obrada bakrenih i aluminijskih materijala
- Površinska obrada ili vanjsko čišćenje lako oštećenih podloga.
- Primjene obrade koje zahtijevaju veliku snagu i duboko prodiranje u kratkim vremenskim razdobljima, poput rezanja debelih ploča i bušenja rupa u metalnim materijalima.
- Primjene koje zahtijevaju primjenu impulsa kao karakteristike signala. Na primjer, optička komunikacija i svjetlovodni senzori.
- U biomedicinskom području za kirurgiju oka, liječenje kože, rezanje tkiva itd., s visokom kvalitetom snopa i performansama modulacije.
- 3D ispis za visoku preciznost i složenu strukturu metalnih dijelova.
- Napredno lasersko oružje
Postoje neke razlike između pulsirajućih lasera s vlaknima i lasera s kontinuiranim vlaknima u pogledu principa, tehničkih karakteristika i primjene, a svaki je prikladan za različite prilike. Pulsni vlaknasti laseri prikladni su za primjene koje zahtijevaju visoku vršnu snagu i modulacijske performanse, kao što je obrada materijala i biomedicina; dok su laseri s kontinuiranim vlaknima prikladni za aplikacije koje zahtijevaju visoku stabilnost i visoku kvalitetu snopa, kao što su komunikacije i znanstvena istraživanja. Odabir odgovarajuće vrste fiber lasera za vaše specifične potrebe pomoći će poboljšati učinkovitost i kvalitetu primjene.