Fiber Lazerler: 7 Avantaj ve Fark

Bir satın almadan önceFiber Lazer, diğer lazerlerden nasıl farklılaştığını anlamak gerekir. Çalışan bir lazerin üç bileşen gerektirdiğini biliyoruz: enerji beslemesi için bir pompa kaynağı, bir kazanç ortamı ve bir optik rezonatör. Fiber lazerler için, pompa kaynağı seçimi lazer diyotlardan ve diğer fiber lazerlerden başka bir şey olmasa da, kazanç ortamı ve optik rezonatörün tasarımı esasen farklıdır.
 

Bu eşsiz yapı yedi büyük avantajı beraberinde getiriyor:

1. Yüksek verimli kazanç ortamı
Diğer lazerlerden farklı olarak fiber lazerler, iterbiyum (Yb3+), neodimyum (Nd3+), tülyum (Tm3+) gibi nadir toprak metal iyonları katkılı optik fiberlerde ışık amplifikasyonu sağlar. praseodimyum (Pr3+) veya erbiyum (Er3+). Bu lazer aktif iyonlar, pompa ışığının çoğunu emebilir ve ardından uyarılmış emisyon yoluyla belirli frekanslarda fotonlar yayabilir. Optik fiberin doğası gereği esnek yapısı, diğer lazer türlerine kıyasla daha uzun kazanç mesafelerine olanak tanır. Bu yüksek optik kazanç sağlar.

2. Fiber Bragg ızgarası aracılığıyla akıllı geri bildirim döngüsü
Geleneksel dielektrik aynaları kullanmak yerine, fiber lazerlerde optik geri bildirim tipik olarak, periyodik bir şekilde kaynaştırılmış farklı kırılma indekslerine sahip bir dizi cam elyafı olan fiber Bragg ızgaraları tarafından sağlanır. Bu periyodik yapılar, belirli dalga boylarındaki lazer ışınlarını yansıtabilir ve böylece fiber lazerin optik boşluğu haline gelebilir. Bu nedenle fiber lazerlerde optik boşluk aslında kazanç ortamının içindedir.

3. Sağlam optik boşluk
Fiber lazerlerden bahsederken kaçınılması gereken yaygın bir yanlış anlama vardır ve bu da fiber lazerlerin fiber optikli lazerlerle aynı olmadığıdır. Örneğin, fiber-bağlantılı diyot lazerlerde, fiber optik yalnızca ışın iletimi amacıyla kullanılır ve uyarılmış emisyonun fiziksel prensipleri dahil değildir. Yani optik fiberler lazer sistemleriyle eşleşse de hala fiber lazerlerin tüm mükemmel özelliklerine sahip değiller. Benzersiz entegre optik boşluk, kazanç ortamı olarak sarmal optik fiber kullanır ve güçlü ve stabil bir optik boşluk oluşturur.

4. Kompakt yapı
Fiber lazerlerin temel avantajlarından biri kompakt yerleşimleridir. Benzer ürünlerle karşılaştırıldığında fiber lazerler, eşdeğer çıkış güçleri için çok daha küçük bir ayak izine sahiptir. Bunun nedeni, optik fiberin bükülebilir olması ve kompakt bir alana sarılabilmesidir. Ek olarak, fiber optiğin esnekliği optik yolun daha da özelleştirilmesine olanak tanıyarak çeşitli özel durumlar için daha fazla tasarım özgürlüğü sağlar.

5. Yüksek çıkış gücü
Fiber lazerlerdeki kazanç ortamı çok ince ve esnek olduğundan, fiber birkaç kilometre uzunluğunda olabilir ve bu da çok yüksek pompa ışık kazanımlarının elde edilmesine olanak tanır. Ek olarak, fiber lazerler tarafından üretilen ısı, fiberin geniş yüzey alanı/hacim oranı nedeniyle verimli bir şekilde dağıtılabilir. Sonuç olarak fiber lazerler karmaşık soğutma sistemlerine ihtiyaç duymadan kilovat seviyelerinde sürekli olarak çalışabilmektedir.

6. Mükemmel ışın kalitesi
Tipik olarak lazer ışın kalitesi, ışının ne kadar sıkı odaklandığını ifade eder ve en yüksek ışın kalitesi için ideal olarak 1'e eşit olan M2 katsayısıyla ölçülür. Fiber lazerler arasında tek modlu fiber genellikle en iyi ışın performansına sahiptir ve bu nedenle yaygın olarak kullanılır. Örneğin lazer kesim ve kaynaklamada yüksek ışın kalitesi, iş parçası ile odaklanan nesne arasında uzun mesafelere izin verir. Bu konfigürasyon, optikleri döküntü ve dumandan korur. En önemlisi, ışın çapının küçültülmesi yalnızca daha ince yapıların üretilmesini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda daha küçük, daha ucuz optik bileşenlerin kullanılmasına da olanak tanır.

7. Yüksek güvenilirlik
Fiber lazerler son derece güvenilirdir ve çok az bakım gerektirir; optik yol koruyucu bir kaplamayla çevrelendiğinden, lazer ışını dış müdahalelere karşı daha az duyarlıdır. Bu nedenle fiber lazerler genellikle yüksek sıcaklık ve titreşimli çalışma koşullarında mükemmel stabiliteye sahiptir.

Fiber lazerlerin diğer lazerlerden farkı nedir?
Fiber lazerlerin avantajları çok olsa da, rekabette nasıl bir performans sergilediklerini anlamak önemlidir. Aşağıda göreceğimiz gibi, fiber lazerin üstünlüğü uygulama ayarına bağlıdır ve bazı durumlarda bir fiber lazer rakibi, fiber lazer için daha uygun olabilir.

Fiber lazerler ve Blok lazerler
Toplu lazer, kazanç ortamı olarak katkılı toplu kristal veya cam kullanan katı halli bir lazerdir. Nd:YAG lazerler ve titanyum-safir lazerler bunun iki iyi örneğidir. Genel olarak konuşursak, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi fiber lazerler toplu lazerlerden daha iyi özelliklere sahiptir:

Ancak bu, hacimsel lazerlerin malzeme işleme açısından değerli olmadığı anlamına gelmez. Örneğin, 700-1000 nm dalga boyu bölgesinde hiçbir fiber lazer, ayarlanabilir bir Ti:safir lazerin yerini alamaz. Ayrıca hacimsel lazerler daha yüksek tepe güçlerine ulaşabilir ve bu nedenle malzemelerin işlenmesi için daha uygundur. Üstelik fiber lazer sistemleri özel bileşenler ve karmaşık kullanım gerektirebilir ve yüksek maliyetleri ekonomiye zarar verebilir.

Fiber lazerler ve CO2 lazerler
Her iki lazer de malzemeleri kesmek için mükemmel olsa da işlevsel odak noktaları aslında farklıdır. Bir yandan CO2 lazerleri, plastik gibi metalik olmayan malzemeleri kesmek için harika araçlardır. Nispeten yüksek verimlilikleri ve iyi ışın kaliteleri, onları endüstride en yaygın kullanılan lazer türü yapmaktadır.

CO2 Lazer Kesim Makinesi

Öte yandan fiber lazerler, özellikle yüksek kesme hızlarından dolayı son yıllarda metal plakaların (çoğunlukla paslanmaz çelik) kesilmesinde önemli ilerleme kaydetmiştir. Eşdeğer güçle kesme hızları genellikle karbondioksit lazerlerinin {{0}} katıdır. zamanlar. Genel olarak konuşursak, fiber lazerler, 0,25 inç veya daha ince kalınlıktaki metalleri keserken hacimli üretim için dikkate alınmaya değerdir, ancak metaller 0,375 inçten daha kalın olduğunda, CO2 lazerler yine de hız avantajları ve mükemmel kesim kalitesi sunar. Bu nedenle, konu malzeme kesmeye geldiğinde fiber lazerlerin CO2 lazerlerin yerini tamamen alması pek olası değildir.

Fiber Lazerler ve Direkt Diyot Lazerler
Diyot lazerler uzun süredir düşük çıkış gücü ve düşük ışın kalitesi nedeniyle eleştiriliyor. Bununla birlikte, doğrudan diyot lazer teknolojisindeki son gelişmeler, onun malzeme işlemede önemli bir oyuncu olma potansiyelini göstermektedir. Doğrudan diyot lazerler, fiber lazerlere göre %10-20% daha hızlı kesebilir. Ayrıca doğrudan diyot lazerler daha kalın metalleri kesebilir ve daha küçük yüzey pürüzlülüğü elde edebilir. Hepsinden iyisi, bakır gibi yüksek derecede yansıtıcı malzemelerin işlenmesi için de uygundurlar. Buna karşılık fiber lazerlerin bu konuda etkinliği sınırlıdır. Ancak fiber lazerlerin ışın kalitesi ve teknoloji olgunluğu açısından hala büyük avantajları var. Bu onları makroskopik malzeme işleme için mükemmel bir seçim haline getirir.

Fiber lazerler, lazer endüstrisinde açıkça devrim yarattı. Fiber lazerler, diğer lazer türlerine göre bir dizi önemli avantaj sunarak verimliliğin artırılmasının yolunu açar. Verimli kazanç ortamı ve entegre lazer boşluğu seçimi, güçlü ve istikrarlı çıktı performansı sağlar. Kompakt kaplama alanı, OEM/entegre uygulamalar için önemli bir satış noktasıdır. Ancak üstünlükleri, çıkış dalga boyları ve sınırlı ayarlanabilirlikleri dikkate alınarak büyük ölçüde uygulama kurulumuna bağlıdır.

İletişim bilgileri:

Herhangi bir fikriniz varsa bizimle konuşmaktan çekinmeyin. Müşterilerimiz nerede olursa olsun ve gereksinimlerimiz ne olursa olsun, müşterilerimize yüksek kalite, düşük fiyat ve en iyi hizmeti sunma hedefimizin takipçisi olacağız.