Прымяненне і класіфікацыя лазераў

1.дыскавы лазер

Прапанова канцэпцыі дызайну дыскавага лазера эфектыўна вырашыла праблему цеплавога эфекту цвёрдацельных лазераў і дасягнула ідэальнага спалучэння высокай сярэдняй магутнасці, высокай пікавай магутнасці, высокай эфектыўнасці і высокай якасці прамяня цвёрдацельных лазераў. Дыскавыя лазеры сталі незаменнай новай лазернай крыніцай святла для апрацоўкі ў аўтамабільнай, карабельнай, чыгуначнай, авіяцыйнай, энергетычнай і іншых галінах. Сучасная высокамагутная дыскавая лазерная тэхналогія мае максімальную магутнасць 16 кілават і якасць прамяня 8 мм у мілірадыянах, што дазваляе дыстанцыйна зварваць лазерам-робатам і высакахуткасную лазерную рэзку вялікага фармату, адкрываючы шырокія перспектывы для цвёрдацельных лазераў у поле авысокамагутная лазерная апрацоўка. Рынак прыкладанняў.

Перавагі дыскавых лазераў:

1. Модульная структура

Дыскавы лазер мае модульную структуру, і кожны модуль можна хутка замяніць на месцы. Сістэма астуджэння і сістэма святлавода інтэграваныя з крыніцай лазера, з кампактнай структурай, невялікімі памерамі і хуткай устаноўкай і адладкай.

2. Выдатная якасць прамяня і стандартызаваны

Усе дыскавыя лазеры TRUMPF магутнасцю больш за 2 кВт маюць прадукт параметраў прамяня (BPP), стандартызаваны на ўзроўні 8 мм/мрад. Лазер інварыянтны да змены рэжыму працы і сумяшчальны з усёй оптыкай TRUMPF.

3. Паколькі памер плямы ў дыскавым лазеры вялікі, шчыльнасць аптычнай магутнасці, якую вытрымлівае кожны аптычны элемент, малая.

Парог пашкоджання пакрыцця аптычнага элемента звычайна складае каля 500 МВт/см2, а парог пашкоджання кварца складае 2-3 ГВт/см2. Шчыльнасць магутнасці ў рэзананснай паражніны дыскавага лазера TRUMPF звычайна менш за 0,5 МВт/см2, а шчыльнасць магутнасці на валакне сувязі менш за 30 МВт/см2. Такая нізкая шчыльнасць магутнасці не прывядзе да пашкоджання аптычных кампанентаў і не выкліча нелінейных эфектаў, што забяспечвае надзейнасць працы.

4. Прыняць сістэму кантролю магутнасці лазера ў рэжыме рэальнага часу.

Сістэма кіравання зваротнай сувяззю ў рэжыме рэальнага часу можа падтрымліваць магутнасць, якая дасягае Т-вобразнай часткі, стабільнай, а вынікі апрацоўкі маюць выдатную паўтаральнасць. Час папярэдняга нагрэву дыскавага лазера амаль роўны нулю, а дыяпазон рэгуляванай магутнасці складае 1%–100%. Паколькі дыскавы лазер цалкам вырашае праблему эфекту цеплавой лінзы, магутнасць лазера, памер плямы і кут разыходжання прамяня стабільныя ва ўсім дыяпазоне магутнасці, а хвалевы фронт прамяня не падвяргаецца скажэнням.

5. Аптычнае валакно можа быць падключыў і працуй, пакуль лазер працягвае працаваць.

Калі пэўнае аптычнае валакно выходзіць з ладу, пры замене аптычнага валакна вам трэба толькі закрыць аптычны шлях аптычнага валакна без адключэння, і іншыя аптычныя валакна могуць працягваць выдаваць лазернае святло. Замена аптычнага валакна простая ў эксплуатацыі, падключай і працуй, без якіх-небудзь інструментаў або рэгулявання выраўноўвання. На ўваходзе з вуліцы ёсць пылаахоўная прылада для строгага прадухілення траплення пылу ў зону аптычных кампанентаў.

6. Бяспечны і надзейны

Падчас апрацоўкі, нават калі каэфіцыент выпраменьвання матэрыялу, які апрацоўваецца, настолькі высокі, што лазернае святло адлюстроўваецца назад у лазер, гэта не будзе мець ніякага ўплыву на сам лазер або эфект апрацоўкі, і не будзе ніякіх абмежаванняў на апрацоўку матэрыялу або даўжыня валакна. Бяспека працы лазера атрымала нямецкі сертыфікат бяспекі.

7. Модуль накачкі дыёда прасцей і хутчэй

Машына дыёдаў, усталяваная на помпавым модулі, таксама мае модульную канструкцыю. Модулі з дыёднай кратамі маюць працяглы тэрмін службы і гарантыю на 3 гады або 20 000 гадзін. Прастою не патрабуецца, незалежна ад таго, ці з'яўляецца гэта планавая замена або неадкладная замена з-за раптоўнага збою. Калі модуль выходзіць з ладу, сістэма кіравання падае сігнал і аўтаматычна павялічвае ток іншых модуляў адпаведным чынам, каб падтрымліваць выходную магутнасць лазера пастаяннай. Карыстальнік можа працягваць працаваць дзесяць і нават дзесяткі гадзін. Замена помпавых дыёдных модуляў на вытворчасці вельмі простая і не патрабуе навучання аператара.

2.2Валаконны лазер

Валаконныя лазеры, як і іншыя лазеры, складаюцца з трох частак: узмацняльнае асяроддзе (легаванае валакно), якое можа генераваць фатоны, аптычная рэзанансная паражніна, якая дазваляе фатонам вяртацца і рэзанансна ўзмацняцца ў асяроддзі ўзмацнення, і крыніца накачкі, якая ўзбуджае фатонныя пераходы.

Характарыстыкі: 1. Аптычнае валакно мае высокае стаўленне «плошча паверхні/аб'ём», добры эфект рассейвання цяпла і можа працаваць бесперапынна без прымусовага астуджэння. 2. Як хваляводнае асяроддзе, аптычнае валакно мае малы дыяметр стрыжня і схільна да высокай шчыльнасці магутнасці ў валакне. Такім чынам, валаконныя лазеры маюць больш высокую эфектыўнасць пераўтварэння, больш нізкі парог, большы каэфіцыент узмацнення і меншую шырыню лініі, і адрозніваюцца ад аптычнага валакна. Страты сувязі невялікія. 3. Паколькі аптычныя валакна валодаюць добрай гнуткасцю, валаконныя лазеры невялікія і гнуткія, кампактныя па структуры, эканамічна эфектыўныя і лёгка інтэгруюцца ў сістэмы. 4. Аптычнае валакно таксама мае даволі шмат наладжвальных параметраў і селектыўнасці, і можа атрымаць даволі шырокі дыяпазон наладкі, добрую дысперсію і стабільнасць.

 

Класіфікацыя валаконнага лазера:

1. Рэдказямельны валаконны лазер

2. Рэдказямельныя элементы, дабаўленыя ў цяперашні час адносна сталыя актыўныя аптычныя валакна: эрбій, неадым, празеадым, тулій і ітэрбій.

3. Рэзюмэ валаконна-стымуляванага лазера камбінацыйнага рассейвання: валаконны лазер, па сутнасці, з'яўляецца пераўтваральнікам даўжыні хвалі, які можа пераўтвараць даўжыню хвалі накачкі ў святло з пэўнай даўжынёй хвалі і выводзіць яго ў выглядзе лазера. З фізічнага пункту гледжання, прынцып генерацыі ўзмацнення святла заключаецца ў забеспячэнні працоўнага матэрыялу святлом з даўжынёй хвалі, якую ён можа паглынуць, каб працоўны матэрыял мог эфектыўна паглынаць энергію і актывавацца. Такім чынам, у залежнасці ад легіруючага матэрыялу, адпаведная даўжыня хвалі паглынання таксама адрозніваецца, і помпа. Патрабаванні да даўжыні хвалі святла таксама розныя.

2.3 Паўправадніковы лазер

Паўправадніковы лазер быў паспяхова ўзбуджаны ў 1962 г. і дасягнуў бесперапыннага выпраменьвання пры пакаёвай тэмпературы ў 1970 г. Пазней, пасля ўдасканалення, былі распрацаваны лазеры з падвойным гетэрапераходам і лазерныя дыёды з палоскавымі структурамі (лазерныя дыёды), якія шырока выкарыстоўваюцца ў валаконна-аптычнай сувязі, аптычных дысках, лазерныя прынтэры, лазерныя сканеры і лазерныя ўказкі (лазерныя ўказкі). У цяперашні час яны з'яўляюцца самымі выпускаемымі лазерамі. Перавагамі лазерных дыёдаў з'яўляюцца: высокая эфектыўнасць, невялікія габарыты, малы вага і нізкая цана. У прыватнасці, эфектыўнасць тыпу множных квантавых ям складае 20~40%, а тыпу PN таксама дасягае некалькіх 15%~25%. Карацей кажучы, высокая энергаэфектыўнасць - яго самая галоўная асаблівасць. Акрамя таго, яго бесперапынная выхадная даўжыня хвалі ахоплівае дыяпазон ад інфрачырвонага да бачнага святла, і прадукты з аптычным выхадам імпульсу да 50 Вт (шырыня імпульсу 100 нс) таксама былі камерцыялізаваны. Гэта прыклад лазера, які вельмі просты ў выкарыстанні ў якасці лідара або крыніцы ўзбуджальнага святла. Згодна з энергетычнай зоннай тэорыяй цвёрдых тэл, энергетычныя ўзроўні электронаў у паўправадніковых матэрыялах утвараюць энергетычныя зоны. Высокаэнергетычная зона - гэта зона праводнасці, нізкаэнергетычная - валентная зона, а дзве зоны падзеленыя забароненай зонай. Пры рэкамбінацыі нераўнаважных электронна-дзірачных пар, уведзеных у паўправаднік, вызваленая энергія выпраменьваецца ў выглядзе люмінесцэнцыі, якая з'яўляецца рэкамбінацыйнай люмінесцэнцыяй носьбітаў.

Перавагі паўправадніковых лазераў: малыя памеры, малы вага, надзейнасць працы, нізкае энергаспажыванне, высокі ККД і інш.

2.4YAG лазер

YAG-лазер, тып лазера, уяўляе сабой лазерную матрыцу з выдатнымі комплекснымі ўласцівасцямі (оптыка, механіка і цеплавыя). Як і ў іншых цвёрдацельных лазерах, асноўнымі кампанентамі YAG-лазераў з'яўляюцца рабочы матэрыял лазера, крыніца накачкі і рэзанансная паражніна. Аднак з-за розных тыпаў актываваных іёнаў, легаваных у крышталь, розных крыніц накачкі і метадаў накачкі, рознай структуры выкарыстоўванай рэзананснай поласці і іншых функцыянальных структурных прылад, якія выкарыстоўваюцца, YAG-лазеры можна падзяліць на шмат тыпаў. Напрыклад, у залежнасці ад формы выхаднога сігналу, яго можна падзяліць на YAG-лазер бесперапыннай хвалі, YAG-лазер з паўторнай частатой і імпульсны лазер і г.д.; у адпаведнасці з рабочай даўжынёй хвалі яго можна падзяліць на 1,06 мкм YAG-лазер, YAG-лазер з падвоенай частатой, YAG-лазер са зрухам частоты камбінацыйнага рассеяння і перабудоўваемы YAG-лазер і г.д.; у адпаведнасці з легіраваннем Розныя тыпы лазераў можна падзяліць на Nd:YAG-лазеры, YAG-лазеры, легаваныя Ho, Tm, Er і інш.; па форме крышталя падзяляюцца на палачкападобныя і пласцінападобныя YAG-лазеры; у адпаведнасці з рознымі выхаднымі магутнасцямі іх можна падзяліць на высокую магутнасць і малую і сярэднюю магутнасць. YAG лазер і інш.

Машына для цвёрдай лазернай рэзкі YAG пашырае, адлюстроўвае і факусуе імпульсны лазерны прамень з даўжынёй хвалі 1064 нм, затым выпраменьвае і награвае паверхню матэрыялу. Павярхоўнае цяпло распаўсюджваецца ўнутр праз цеплаправоднасць, а шырыня, энергія, пікавая магутнасць і паўтарэнне лазернага імпульсу дакладна кантралююцца лічбавым спосабам. Частата і іншыя параметры могуць імгненна плавіць, выпараць і выпараць матэрыял, тым самым дасягаючы рэзкі, зваркі і свідравання па зададзеных траекторыях праз сістэму ЧПУ.

Характарыстыкі: Гэтая машына мае добрую якасць прамяня, высокую эфектыўнасць, нізкі кошт, стабільнасць, бяспеку, большую дакладнасць і высокую надзейнасць. Ён аб'ядноўвае рэзку, зварку, свідраванне і іншыя функцыі ў адно, што робіць яго ідэальным дакладным і эфектыўным гнуткім апрацоўчым абсталяваннем. Высокая хуткасць апрацоўкі, высокая эфектыўнасць, добрыя эканамічныя перавагі, невялікія прамыя шчыліны, гладкая рэжучая паверхня, вялікае стаўленне глыбіні да дыяметра і мінімальная тэрмічная дэфармацыя ў адносінах бакоў да шырыні, і можа апрацоўвацца на розных матэрыялах, такіх як цвёрдыя, далікатныя , і мяккі. Няма праблемы зносу або замены інструмента пры апрацоўцы, а таксама механічных змяненняў. Рэалізаваць аўтаматызацыю нескладана. Ён можа рэалізаваць апрацоўку ў спецыяльных умовах. ККД помпы высокі, прыкладна да 20%. Па меры павышэння эфектыўнасці цеплавая нагрузка лазернага асяроддзя памяншаецца, таму прамень значна паляпшаецца. Ён мае доўгі тэрмін службы, высокую надзейнасць, невялікі памер і лёгкую вагу і падыходзіць для мініяцюрызацыі.

Ужыванне: Падыходзіць для лазернай рэзкі, зваркі і свідравання металічных матэрыялаў: такіх як вугляродзістая сталь, нержавеючая сталь, легаваная сталь, алюміній і сплавы, медзь і сплавы, тытан і сплавы, нікель-малібдэнавыя сплавы і іншыя матэрыялы. Шырока выкарыстоўваецца ў авіяцыйнай, аэракасмічнай, зброевай, карабельнай, нафтахімічнай, медыцынскай, прыборабудаўнічай, мікраэлектроннай, аўтамабільнай і іншых галінах прамысловасці. Паляпшаецца не толькі якасць апрацоўкі, але і эфектыўнасць працы; акрамя таго, лазер YAG таксама можа забяспечыць дакладны і хуткі метад даследавання для навуковых даследаванняў.

 

У параўнанні з іншымі лазерамі:

1. YAG лазер можа працаваць як у імпульсным, так і ў бесперапынным рэжымах. Яго імпульсны выхад можа атрымліваць кароткія і звышкароткія імпульсы з дапамогай тэхналогіі пераключэння добрасці і блакіроўкі рэжыму, што робіць яго дыяпазон апрацоўкі большым, чым у CO2-лазераў.

2. Яго выхадная даўжыня хвалі складае 1,06 мкм, што роўна на адзін парадак менш, чым даўжыня хвалі CO2-лазера 10,06 мкм, таму ён мае высокую эфектыўнасць сувязі з металам і добрую прадукцыйнасць апрацоўкі.

3. YAG-лазер мае кампактную структуру, малы вага, лёгкае і надзейнае выкарыстанне і нізкія патрабаванні да абслугоўвання.

4. YAG-лазер можа спалучацца з аптычным валакном. З дапамогай мультыплекснай сістэмы з часовым падзелам і падзелам магутнасці адзін лазерны прамень можна лёгка перадаць на некалькі працоўных станцый або аддаленых працоўных станцый, што спрыяе гібкасці лазернай апрацоўкі. Такім чынам, пры выбары лазера вы павінны ўлічваць розныя параметры і ўласныя рэальныя патрэбы. Толькі ў такім выпадку лазер можа праявіць максімальную эфектыўнасць. Імпульсныя лазеры Nd:YAG ад Xinte Optoelectronics падыходзяць для прамысловага і навуковага прымянення. Надзейныя і стабільныя імпульсныя лазеры Nd:YAG забяспечваюць выхад імпульсаў да 1,5 Дж пры 1064 нм з частатой паўтарэння да 100 Гц.

 


Час размяшчэння: 17 мая 2024 г