Wat is een fiberlaser?
Fiberlaser is een solid-state laser die gebruikmaakt van zeldzame aarde-element-gedoteerde glasvezel als versterkingsmedium, die wordt gekenmerkt door een hoge foto-elektrische conversie-efficiëntie, eenvoudige structuur en goede straalkwaliteit. Het is de mainstream-stroom geworden van lasertechnologieontwikkeling en industriële toepassing. Vanwege de kleine voetafdruk van optische vezel kan het worden gebruikt in een breed scala aan gelegenheden en heeft het een hoge gebruiksgraad in het downstream-productie- en verwerkingsveld. Fiberlasers hebben een hoge verwerkingsaanpassingsvermogen en kunnen worden gebruikt in alle toepassingen. Bovendien is de straalkwaliteit beter, wat het effect van kostenreductie en efficiëntieverbetering voor productiebedrijven kan maximaliseren.
Kenmerken van fiberlaser
• De overeenkomstige LD-lichtbron met hoog vermogen en lage helderheid in het absorptiespectrum van zeldzame aardmetalen kan door de dubbel beklede vezelstructuur worden gepompt om een enkelvoudige moduslaser met hoge helderheid uit te voeren.
• Klein en flexibel ontwerp, hoge conversie-efficiëntie en werken onder zware omstandigheden met een goed koelsysteem.
• Geproduceerde balken met een goede kwaliteit, hoge conversie-efficiëntie en lage drempel.
• De laseruitvoer in de 0.38-4 um-band kan worden gerealiseerd door gebruik te maken van verschillende zeldzame aardmetalen, de golflengteselectie is eenvoudig en instelbaar en het afstembereik is breed.
• Hoge mate van afstemming op bestaande optische communicatiesystemen en goede koppeling.
• Lage kosten met glasvezelapparaten en optische vezels, wat de structurele kosten aanzienlijk kan verlagen.
Samenstelling & Principe
Net als andere soorten lasers bestaat een fiberlaser uit 3 delen: een versterkingsmedium, een pompbron en een resonantieholte. Het gebruikt actieve vezels gedoteerd met zeldzame aardelementen in de kern als versterkingsmedium. Over het algemeen wordt een halfgeleiderlaser gebruikt als pompbron. De resonantieholte bestaat over het algemeen uit spiegels, vezeleindvlakken, vezellusspiegels of vezelroosters. Het specifieke werkproces is als volgt: In de werktoestand absorbeert de actieve vezel (versterkingsvezel) de energie die wordt geleverd door de pompbron, versterkt de uitgangslaser nadat deze is versterkt door de resonantieholte die bestaat uit de actieve vezel en het vezelrooster.
Zaadbron
Ook bekend als de signaalbron, is het het object van stralingsversterking in het laserversterkingssysteem. De laser die een signaal met een laag vermogen levert, wordt gebruikt als een "seed" om het versterkingssysteem te laten versterken volgens de staat van deze "seed".
Actieve optische vezel
De actieve vezel wordt gebruikt als versterkingsmedium en heeft als functie om de energieomzetting van pomplicht naar signaallicht te realiseren en zo versterking te bereiken.
Passieve optische vezel
Passieve optische vezels realiseren voornamelijk de functie van lichttransmissie en nemen niet deel aan golflengteconversie. In vezellasersystemen zijn er voornamelijk vezelroosters, passieve matchingvezels in vezelisolatoren en passieve multimode grote-kern energietransmissievezels in laserenergietransmissiecomponenten. Op dit moment kunnen de passieve optische vezelproducten van binnenlandse leveranciers in principe voldoen aan de productiebehoeften, en slechts een kleine hoeveelheid passieve optische vezels die worden gebruikt voor ultrahoge vermogensproducten, moet nog steeds geïmporteerde optische vezels gebruiken.
Glasvezellaseroptiek
Pompbron
Het kan worden gebruikt als directe lichtbron voor industriële halfgeleiderlasers om laserlicht uit te zenden, en kan ook worden gebruikt als pomplichtbron om krachtig, helder pomplicht te leveren voor fiberlasers.
Pompcombinator
De lasers van meerdere pompbronnen kunnen aan de optische vezel worden gekoppeld om een hoger pomplaservermogen te bereiken.
Energiecombinator
Het kan de energie van meerdere krachtige fiberlasermodules superponeren en is het kernapparaat om multi-mode laserstraalcombinatie-uitvoer te realiseren.
Vezelrooster
Een diffractierooster dat wordt gevormd door de brekingsindex van de vezelkern axiaal periodiek te moduleren via een bepaalde methode. Het behoort tot een passief filterapparaat en is ook een noodzakelijk onderdeel van een resonator. Het bepaalt de outputgolflengte en -bandbreedte van de laser en kan de lasermodus en straalkwaliteit regelen.
laser Head
Het is een belangrijk onderdeel dat flexibele uitvoer van een laser met hoog vermogen over grote afstanden op de toepassingslocatie kan realiseren en compatibel is met het bewerkingssysteem, zodat de door de laser gegenereerde laser wordt overgebracht op het te bewerken materiaal om de laserbewerkingstoepassing te voltooien.
isolator
Het kan de laser effectief beschermen en effectief voorkomen dat het teruggekaatste licht andere optische componenten beschadigt.
afstrijker
Het kan effectief het mantellicht in de laser strippen, gerelateerde apparaten beschermen en de kwaliteit van de output laserstraal verbeteren. De akoestisch-optische modulator wordt voornamelijk gebruikt in de resonator en moduleert de vereiste laserpuls via radiofrequentie-aandrijfmodulatietechnologie. Het is een Q-geschakelde pulsvezellaserkerncomponenten.
Patroonmatcher
Het kernapparaat dat wordt gebruikt om 2 verschillende soorten optische vezels te verbinden, kan het verbindingsverlies van verschillende soorten optische vezels minimaliseren en de afstemming van het lasermodusveld optimaliseren.
Typen en toepassingen
Gebaseerd op de werkmodus zijn er 2 meest gebruikte typen fiberlasers: continue laser en gepulste laser. Het kan worden gebruikt bij snijden, lassen, graveren, markeren, reinigen en andere scenario's.
Continue laser
De continue laser zendt continu een lichtbundel uit, met een piekvermogen van 120KW. Het wordt gebruikt bij snijden, lassen, solderen, boren. Semi-continue laser (QCW) is in essentie nog steeds gepulst, maar met een langere pulsbreedte en een piekvermogen van 23KW, die wordt gebruikt bij snijden, booglassen, boren, solderen, metaalblussen (verbetert de ductiliteit van het metaal, vermindert de DC-weerstand), vooral geschikt voor het vervangen van lampgepompte YAG-lasers bij puntlassen, naadlassen en boortoepassingen. Er is een zekere overlap met de continue laser die in gebruik is.
Gepulste laser
Gepulste lasers kunnen worden onderverdeeld in nanoseconde, picoseconde, femto2nd gepulste lasers. Nano2nd laser (langere pulsbreedte) heeft een piekvermogen van 1 MW bij schrijven, etsen, boren, oppervlaktebehandeling, blussen, markeren. Nano2nd laser (kortere pulsbreedte voor microfinishing) wordt gebruikt voor blussen, siliciumwafer en glas snijden. Pico2nd laser (pulsbreedte bereikt pico2nd niveau) heeft een piekvermogen groter dan 10 MW, wat wordt gebruikt voor zwarten, saffier en glas snijden, fotovoltaïsch en OLED snijden. Femto2nd laser (pulsbreedte tot femto2nd niveau) heeft een piekvermogen groter dan 29 MW, wat wordt gebruikt voor plaatmetaal snijden, boren, hoge precisie verwerking en oogheelkundige chirurgie.
Kosten van fiberlaser
Een fiberlaser graveer- en maakmachine is geprijsd vanaf $3,500 tot $28,500 op basis van de gepulseerde laservermogens van 20W, 30W, 50W, 60W, 70Wen 100W.
Een fiberlasersnijmachine kost vanaf $14,200 aan $260,000 op basis van de continue laservermogens van 1000W, 1500W, 2000W, 3000W, 4000W, 6000W, 8000W, 10000W, 12000W, 15000W, 20000W, 30000Wen tot 40000W.
Een fiberlaserlasmachine heeft een prijsbereik van $5,400 tot $58,000 op basis van verschillende typen, waaronder draagbare (handbediende laserlasmachine), automatische (CNC-controller) lasser, robotlasser met continue laservermogens van 1000W, 1500W, 2000Wen 3000W.
De gemiddelde prijs die voor een nieuwe fiberlaserreinigingsmachine wordt betaald, bedraagt $5,000 tot $19,500 op basis van de gepulseerde laservermogens van 50W, 100W, 200W, 300Wen continue laservermogens van 1000W, 1500W, 2000W, 3000W.
