Ласери влакана вс солид-стате ласери

У данашњој ери брзог развоја ласерске технологије, чврстих ласера ​​и ласера ​​влакана, као два главна маинстреам ласерских производа, сваки је показао свој јединствени шарм и предности у многим областима као што су индустријска производња, научна истраживања и војне апликације.

1. Технички принципи и разлике у перформансама

1.1 Средња средња

Ласери влакана користе ретке стаклене влакне у земљи као добитак. Под акцијом лампице пумпе, велика густина снаге формира се у влакнима, што резултира инверзијама становништва ласерских енергетских нивоа и ласерске осцилације кроз позитивну повратну петљу резонантне шупљине. Ласери влакана су компактни и не захтевају сложен систем хлађења, а флексибилност влакана их чини повољнијим у вишедимензионалним апликацијама за прераду простора. Језгро ласера ​​влакана је оптичка влакна, флексибилна, танка стакла или пластична филамента која је позната по својој способности да води светлост на велике удаљености са минималним губитком. Влакна делује као активни стек средњи ласерски и је срж ласерове операције. Међутим, за разлику од неискорених стаклених или пластичних влакана која се користе у телекомуникацијама, оптичка влакна у ласеру влакана доводи се са ретким земљаним елементима попут ербијума или иттербијума. Ово допинг уводи енергетску државу потребну за ласерску операцију, омогућавајући влакно да не само да води светлост, већ и га појачавају. Солид-стате ласер (ССЛ) је усредсређен на јединствени сит средњи, чврсти материјал и обично се састоји од четири дела: стекните средњи, систем хлађења, оптичке резонантне шупљине и извор пумпе. Средња сигнала, као што је Руби (ЦР: АЛ₂О₃) или неодимијум-допед итријум алуминијумски алуминијумски гранат (НД: ИАГ), је душа чврстог стања ласера. Активиране јоне (као што је НД³⁺) допед унутар ње постижу инверзију становништва под деловањем лампице пумпе, чиме се ствара ласерско светло. Систем расхладног хлађења одговоран је за уклањање топлоте која се акумулирала унутар појачаног средњег средства због ласерске генерације како би се осигурало стабилно дело ласера. Оптички резонатор формира континуиране осцилације позитивним повратним информацијама фотона, што је произвело високо једнобојно и високо усмерено ласерско ласерски сноп.

1.2 Перформансе и ефикасност влакнастих ласера ​​познати су по својој одличној електричној ефикасности, захваљујући природи оптичких каблова који могу да спроведу са минималним губитком. Ова карактеристика чини ласерима влакана невероватно енергетски ефикасно, често постизање ефикасности више од 30%. Солид-стате ласери су углавном мање ефикасни, вероватно због већих губитака њихових већих стицања медија и потребу за високим интензивним лампама за пумпање.

1.3 Квалитет снопа: директно утиче на ефикасност ласера ​​у прецизним апликацијама, једно режим рада ласера ​​може пружити невероватно висок квалитет снопа, који карактерише уска фокусирање и минимално дивергенција. Солид-државни ласери, док су способни да пружају висококвалитетне греде, често је тешко ускладити квалитет снопа ласера, посебно на вишим нивоима снаге. Упркос њиховој нижој ефикасности и квалитету снопа, чврсти ласери нису без њихових предности. Имају моћне могућности скалирања снаге и добро су погодне за високо напајање. Солид-државни ласери могу се осмишлити да производе невероватно високи ниво снаге повећањем величине средње вредности и напајања пумпе, које није тако једноставно за ласере влакана због ограничења величине влакана и расипања топлоте.

1.4 Ласери стабилности влакана имају високу стабилност. Њихова структура влакана је неосјетљива на промене животне средине (као што је температура, влажност, вибрације итд.) И могу да одржавају стабилне услове рада у оштрим окружењима. Истовремено, ласери влакана сматрају се трајним и прилагодљивијим променама животне средине јер користе чврсту структуру и не садрже оптичке компоненте слободне простора. Солидна ласери имају релативно лошу стабилност, а промене у факторима животне средине могу имати већи утицај на њихов рад.

1.5 Ласери за дисипацију топлоте имају одличну перформансе дисипације топлоте. Његова појачана средња је оптичка влакна, која има велику површину према омјеру запремине, а топлота се може брзо распршити, тако да може дуго радити и може да излаже велику снагу. Солидна ласери су релативно тешко расипати топлоту и склони су термичким ефектима када раде на великој снази, што утичу на перформансе и живот ласера.

1.6 Трошкови величине и одржавања Ласери влакана су врло компактни и захтевају готово да нема одржавања. Мала величина влакана и одсуство спољних огледала увелике умањују проблеме са поравнањем повезаним са чврстим ласерима. Поред тога, одлична способност дисипације топлоте обично није потребно активно хлађење, додатно смањујући захтеве за одржавање. Истовремено, ласери влакана углавном су сигурније да делују јер је ласеркован у влакнима, смањујући ризик од случајне изложености. Поравнавање огледала у чврстом стању је пресудно за њихово деловање и захтева редовну инспекцију и прилагођавање, што повећава рад на одржавању. Поред тога, солидно-државни ласери обично захтевају активно хлађење за управљање топлотом произведеним у средњем средњем месту, што не само повећава сложеност система, већ и повећава захтеве за одржавање. Солид-државни ласери имају тенденцију да буду већи од ласера ​​влакана. Потреба за великим стеченим огледалима и спољна огледала повећавају њихову величину и тежину, ограничавајући њихову применљивост у апликацијама са ограниченим простором.

2. Поља за апликације

Ласери влакана сјају у области индустријског сечења и заваривања са високом снагом, квалитетом високог снопа, добре перформансе и стабилности топлоте. Ласери влакана су посебно погодни за сечење густих плоча и заваривање металних материјала. Њихов високу електро-оптичку ефикасност конверзије и дизајн без подешавања без икаквих услуга у великој мери смањују трошкове употребе и потешкоће одржавања. Истовремено, висока толеранција влакана ласера ​​на оштро радно окружење, као што су прашина, вибрација, влажност итд. Такође их чини добро у различитим индустријским веб локацијама. Континуирани ласери имају висок степен пенетрације у области макро обраде и постепено су заменили традиционалне методе обраде у овој области. Солид-стате ласери су јединствени у области ултра прецизне и ултра-микро прераде са великом врхунском снагом, великим пулсним енергијом и ласерским производом за кратку таласну дужину (као што је зелено светло и ултраљубичасто светло). У процесима као што су метални / нетални материјал за обележавање материјала, сечење, бушење и заваривање, чврсти ласери могу постићи већу тачност обраде и шири применљивост материјала. Посебно у високо прецизно заваривање и 3Д штампање светлосног материјала, чврстих ласера ​​постало је пожељна опрема због ласера ​​кратких таласних дужина са малим топлотним ефектима и високом тачношћу прераде. Солид-стандинг ласери се углавном користе у области прецизне микротрагенике неметалних материјала и танких, крхких и других металних материјала због своје кратке таласне дужине (ултраљубичасто, дубоко ултраљубичастој), кратка ширина импулса (пицосекунд, фемтосекунд) и висока вршна снага. Поред тога, ласери на чврстом стању се широко користе у врхунском научном истраживању у областима животне средине, медицине, војске и тако даље.

3. Тржишно удео Моја земља је у процесу трансформације и надоградње прерађивачке индустрије од мале завршне производње на врхунску производњу. Рачунари са ниским прегледом за велики пропорција. Тржиште макробране прекрива и малу производњу и неку врхунску производњу. Потражња на тржишту је велика. Стога је тржишни капацитет ласера ​​влакана релативно велик. Домаћи ласери са ниским електричним влакнима су високо локализовани, а постоји много великих домаћих произвођача. Према "Цхина Ласер индустријски извештај о развоју", ласери на ниским влакнима у потпуности су замењени домаћим производима; У погледу средње снаге континуираних влакних влакана, домаћи квалитет нема очигледне недостатке, предности цене је очигледно и тржишни удео је упоредив; У погледу високоелектране континуираних влакних влакана, домаћи брендови су постигли делимичну продају. Што се тиче чврстог стања ласера, због касног развоја у Кини, тренутно нема компанија са овим производом као њихов главни посао и они обично купују стране брендове. Ласери влакана углавном се користе у области макро обраде због велике излазне снаге (ласерска макро обрада углавном се односи на обраду величине и облика обраде објекта са утицајем ласерског снопа на нивоа милиметарског нивоа); Чврсти ласери се широко користе у области микро прераде због њихових предности, као што су кратка таласна дужина, уска ширина импулса, и висока врхунска снага (микро обрада углавном се односи на прецизну величину и облик са прецизним достигнутим микрометрима или чак нанометрима), што је резултирало одређеним разликама између корисника чврстих ласера ​​и ласера. Уопште, чврсти ласери и ласери влакана имају различите фокусиране су у њиховим пољима наношења и свака има своје поље пријаве. Не постоји директна конкуренција између два у већини поља. У области обраде металних материјала који се преклапа са пољем микро прераде, када метал достигне одређену дебљину, ово поље углавном доноси традиционалне методе или ласере влакана због трошкова. Чврсти ласери се користе само у сценама где је дебљина метала танка или су захтеви за обраду високи и трошкови нису осетљиви. Поред тога, конкуренција се преклапа између њих двоје је ниска. Чврсти ласери се углавном користе за прераду неметалних материјала (стакла, керамике, пластике, полимера, паковања, осталих ломљивих материјала итд.) И у области металних материјала користе се у сценама са високим прецизним захтевима и релативно неосјетљивим трошковима.