Fiber Lazer Nedir?
Fiber lazer, yüksek fotoelektrik dönüşüm verimliliği, basit yapı ve iyi ışın kalitesi özelliklerine sahip, kazanç ortamı olarak nadir toprak elementi katkılı cam elyaf kullanan katı hal lazeridir. Lazer teknolojisi geliştirme ve endüstriyel uygulama ana akım akışı haline gelmiştir. Optik fiberin küçük ayak izi nedeniyle, çok çeşitli durumlarda kullanılabilir ve alt akış üretim ve işleme alanında yüksek bir kullanım oranına sahiptir. Fiber lazerler yüksek işleme uyarlanabilirliğine sahiptir ve her türlü uygulamada kullanılabilir. Ek olarak, ışın kalitesi daha iyidir, bu da üretim işletmeleri için maliyet düşürme ve verimlilik iyileştirme etkisini en üst düzeye çıkarabilir.
Fiber Lazer Özellikleri
• Nadir toprak elementlerinin emilim spektrumunda karşılık gelen yüksek güçlü, düşük parlaklıktaki LD ışık kaynağı, çift kaplamalı fiber yapıdan pompalanarak yüksek parlaklıkta tek modlu lazer çıkışı sağlanabilir.
• Küçük ve esnek tasarım, yüksek dönüşüm verimliliği ve iyi soğutma sistemiyle zorlu koşullarda çalışma.
• İyi kalitede, yüksek dönüşüm verimliliğine ve düşük eşik değerine sahip ışınlar üretildi.
• 0.38-4 um bandında lazer çıkışı farklı nadir toprak elementleri kullanılarak gerçekleştirilebilir, dalga boyu seçimi kolay ve ayarlanabilir, ayar aralığı geniştir.
• Mevcut optik haberleşme sistemleri ile yüksek uyum ve iyi bağlantı.
• Fiber optik cihazlar ve optik fiberler ile düşük maliyet, yapısal maliyeti büyük ölçüde azaltabilir.
Kompozisyon ve İlke
Diğer lazer türleri gibi, bir fiber lazer de 3 parçadan oluşur: bir kazanç ortamı, bir pompa kaynağı ve bir rezonans boşluğu. Kazanç ortamı olarak çekirdekte nadir toprak elementleriyle katkılanmış aktif fiberler kullanır. Genellikle, pompa kaynağı olarak bir yarı iletken lazer kullanılır. Rezonans boşluğu genellikle aynalardan, fiber uç yüzeylerinden, fiber halka aynalarından veya fiber kafeslerden oluşur. Belirli çalışma süreci aşağıdaki gibidir: Çalışma durumunda, aktif fiber (kazanç fiberi) pompa kaynağı tarafından sağlanan enerjiyi emer, aktif fiber ve fiber kafesten oluşan rezonans boşluğu tarafından yükseltildikten sonra çıkış lazerini yükseltir.
Tohum Kaynağı
Sinyal kaynağı olarak da bilinir, lazer amplifikasyon sisteminde radyasyon amplifikasyonunun nesnesidir. Düşük güç sinyali sağlayan lazer, amplifikasyon sisteminin bu "tohum" durumuna göre amplifikasyon yapmasına izin vermek için bir "tohum" olarak kullanılır.
Aktif Optik Fiber
Aktif fiber, kazanç ortamı olarak kullanılır ve işlevi, pompa ışığından sinyal ışığına enerji dönüşümünü gerçekleştirerek amplifikasyon sağlamaktır.
Pasif Optik Fiber
Pasif optik fiber esas olarak ışık iletimi işlevini gerçekleştirir ve dalga boyu dönüşümüne katılmaz. Fiber lazer sistemlerinde esas olarak fiber kafesler, fiber izolatörlerde pasif uyumlu fiberler ve lazer enerji iletim bileşenlerinde pasif çok modlu büyük çekirdekli enerji iletim fiberleri bulunur. Şu anda, yerli tedarikçilerin pasif optik fiber ürünleri temel olarak üretim ihtiyaçlarını karşılayabilir ve ultra yüksek güç ürünleri için kullanılan pasif optik fiberin yalnızca küçük bir miktarı hala ithal optik fiber kullanmak zorundadır.
Fiber Lazer Optik
Pompa Kaynağı
Endüstriyel yarı iletken lazerler için doğrudan ışık kaynağı olarak kullanılabilir ve lazer ışığı çıkışı sağlayabilir ve ayrıca fiber lazerler için yüksek güçlü, yüksek parlaklıkta pompa ışığı sağlamak için pompa ışık kaynağı olarak da kullanılabilir.
Pompa Kombinatörü
Çoklu pompa kaynaklarının lazerleri, daha yüksek güçte pompa lazer çıkışı elde etmek için optik fibere bağlanabilir.
Enerji Birleştirici
Birden fazla yüksek güçlü fiber lazer modülünün enerjisini üst üste bindirebilir ve çok modlu lazer ışınını birleştirerek çıktı elde etmek için kullanılan temel cihazdır.
Elyaf Izgarası
Belirli bir yöntemle fiber çekirdeğin kırılma indisini eksenel olarak periyodik olarak modüle ederek oluşturulan bir kırınım ızgarası. Pasif bir filtre cihazına aittir ve aynı zamanda bir rezonatörün gerekli bir bileşenidir. Lazerin çıkış dalga boyunu ve bant genişliğini belirler ve lazer modunu ve ışın kalitesini kontrol edebilir.
Lazer Başkanı
Uygulama sahasında yüksek güçlü lazerin uzun mesafeli esnek çıkışını gerçekleştirebilen ve işleme sistemiyle uyumlu olan önemli bir bileşendir, böylece lazer tarafından üretilen lazer, işleme malzemesine iletilerek lazer işleme uygulaması tamamlanır.
izolatör
Lazeri etkili bir şekilde koruyabilir ve geri dönen ışığın diğer optik bileşenlere zarar vermesini etkili bir şekilde önleyebilir.
striptizci
Lazerdeki kaplama ışığını etkili bir şekilde sıyırabilir, ilgili cihazları koruyabilir ve çıkış lazer ışınının kalitesini iyileştirebilir. Akusto-optik modülatör esas olarak rezonatörün içinde kullanılır ve radyo frekans sürücü modülasyon teknolojisi aracılığıyla gerekli lazer darbesini modüle eder. Q-anahtarlı darbeli fiber lazer çekirdek bileşenleridir.
Desen Eşleştirici
2 farklı tipteki optik fiberi birbirine bağlamak için kullanılan çekirdek cihaz, farklı tipteki optik fiberlerin bağlantı kaybını en aza indirebilir ve lazer mod alan eşleşmesini optimize edebilir.
Türleri ve Kullanımları
Çalışma moduna göre, en yaygın kullanılan 2 tip fiber lazer vardır: sürekli lazer ve darbeli lazer. Kesme, kaynaklama, gravür, işaretleme, temizleme ve diğer senaryolarda kullanılabilir.
Sürekli Lazer
Sürekli lazer, 1'lik bir tepe gücüyle sürekli olarak ışık demeti yayar.20KW. Kesme, kaynak, lehimleme, delme işlemlerinde kullanılır. Yarı sürekli lazer (QCW) özünde hala darbelidir, ancak daha uzun bir darbe genişliğine ve 2'lik bir tepe gücüne sahiptir.3KWKesme, ark kaynağı, delme, lehimleme, metal söndürme (metal sünekliğini artırma, DC direncini azaltma) işlemlerinde kullanılan, özellikle nokta kaynağı, dikiş kaynağı ve delme uygulamalarında lamba pompalı YAG lazerlerin yerini almaya uygun olan sürekli lazerle belirli bir örtüşme vardır.
Darbeli Lazer
Darbeli lazerler nanosaniye, pikosaniye, femto2. darbeli lazerler olarak ayrılabilir. Nano2. lazer (daha uzun darbe genişliği) çizme, aşındırma, delme, yüzey işleme, söndürme, işaretlemede 1MW'lık bir tepe gücüne sahiptir. Nano2. lazer (mikro-finisaj için daha kısa darbe genişliği) söndürme, silikon gofret ve cam kesme için kullanılır. Pico2. lazer (darbe genişliği piko2. seviyeye ulaşır) 10MW'dan daha büyük bir tepe gücüne sahiptir ve karartma, safir ve cam kesme, fotovoltaik ve OLED kesme için kullanılır. Femto2. lazer (darbe genişliği femto2. seviyeye kadar çıkar) 29MW'dan daha büyük bir tepe gücüne sahiptir ve sac metal kesme, delme, yüksek hassasiyetli işleme ve oftalmik cerrahi için kullanılır.
Fiber Lazer Maliyetleri
Bir fiber lazer gravür ve yapım makinesinin fiyatı şu şekildedir: $3500 ila $28,500, darbeli lazer güçlerine dayalı olarak 20W, 30W, 50W, 60W, 70W, ve 100W.
Bir fiber lazer kesim makinesinin maliyeti şu kadardır: $1Için 4,200 $260,000 sürekli lazer güçlerine dayalı 1000W, 1500W, 2000W, 3000W, 4000W, 6000W, 8000W, 10000W, 12000W, 15000W, 20000W, 30000Wve en fazla 40000W.
Bir fiber lazer kaynak makinesinin fiyat aralığı şu şekildedir: $5400 ila $5Taşınabilir (el tipi lazer kaynak tabancası) kaynak makinesi, otomatik (CNC kontrolör) kaynak makinesi, sürekli lazer güçlerine sahip robot kaynak makinesi dahil olmak üzere farklı tiplere göre 8,000 1000W, 1500W, 2000W, ve 3000W.
Yeni bir fiber lazer temizleme makinesi için ödenen ortalama fiyat $5000 ila $19,500, darbeli lazer güçlerine dayalı olarak 50W, 100W, 200W, 300Wve sürekli lazer güçleri 1000W, 1500W, 2000W, 3000W.
