Laserapplikasjoner og klassifisering

1.plate laser

Forslaget til Disk Laser-designkonseptet løste effektivt problemet med termisk effekt av solid-state lasere og oppnådde den perfekte kombinasjonen av høy gjennomsnittlig effekt, høy toppeffekt, høy effektivitet og høy strålekvalitet for solid state lasere. Disklasere har blitt en uerstattelig ny laserlyskilde for prosessering innen biler, skip, jernbaner, luftfart, energi og andre felt. Den nåværende høyeffekts platelaserteknologien har en maksimal effekt på 16 kilowatt og en strålekvalitet på 8 mm milliradianer, noe som muliggjør fjernsveising med robotlaser og høyhastighetsskjæring i storformat, og åpner for brede muligheter for solid-state lasere i feltet avhøyeffekt laserbehandling. Applikasjonsmarkedet.

Fordeler med disklaser:

1. Modulær struktur

Disklaseren har en modulær struktur, og hver modul kan raskt skiftes ut på stedet. Kjølesystemet og lysledersystemet er integrert med laserkilden, med kompakt struktur, lite fotavtrykk og rask installasjon og feilsøking.

2. Utmerket strålekvalitet og standardisert

Alle TRUMPF-platelasere over 2kW har et stråleparameterprodukt (BPP) standardisert til 8mm/mrad. Laseren er invariant til endringer i driftsmodus og er kompatibel med all TRUMPF-optikk.

3. Siden punktstørrelsen i disklaseren er stor, er den optiske effekttettheten som tåles av hvert optisk element liten.

Skadeterskelen for optisk elementbelegg er vanligvis ca. 500MW/cm2, og skadeterskelen for kvarts er 2-3GW/cm2. Effekttettheten i TRUMPF disklaserresonanshulrommet er vanligvis mindre enn 0,5 MW/cm2, og effekttettheten på koblingsfiberen er mindre enn 30MW/cm2. En så lav effekttetthet vil ikke forårsake skade på optiske komponenter og vil ikke produsere ikke-lineære effekter, og dermed sikre driftssikkerhet.

4. Vedta laserkraft i sanntid tilbakemeldingskontrollsystem.

Tilbakemeldingskontrollsystemet i sanntid kan holde kraften stabil når T-stykket, og behandlingsresultatene har utmerket repeterbarhet. Forvarmingstiden til platelaseren er nesten null, og det justerbare effektområdet er 1%–100%. Siden skivelaseren fullstendig løser problemet med termisk linseeffekt, er laserkraften, punktstørrelsen og stråledivergensvinkelen stabile innenfor hele effektområdet, og bølgefronten til strålen gjennomgår ikke forvrengning.

5. Den optiske fiberen kan være plug-and-play mens laseren fortsetter å kjøre.

Når en viss optisk fiber svikter, når du erstatter den optiske fiberen, trenger du bare å lukke den optiske banen til den optiske fiberen uten å slå seg av, og andre optiske fibre kan fortsette å sende ut laserlys. Bytting av optisk fiber er enkel å betjene, plug and play, uten verktøy eller justeringsjustering. Det er en støvtett enhet ved gateinngangen for å strengt forhindre at støv kommer inn i det optiske komponentområdet.

6. Trygg og pålitelig

Under behandlingen, selv om emissiviteten til materialet som behandles er så høy at laserlys reflekteres tilbake i laseren, vil det ikke ha noen effekt på selve laseren eller prosesseringseffekten, og det vil ikke være noen restriksjoner på materialbehandling eller fiberlengde. Sikkerheten ved laserdrift har blitt tildelt det tyske sikkerhetssertifikatet.

7. Pumpediodemodulen er enklere og raskere

Diodegruppen som er montert på pumpemodulen er også av modulær konstruksjon. Diode array-moduler har lang levetid og er garantert i 3 år eller 20 000 timer. Det kreves ingen nedetid enten det er en planlagt utskifting eller en umiddelbar utskifting på grunn av en plutselig feil. Når en modul svikter, vil kontrollsystemet alarmere og automatisk øke strømmen til andre moduler for å holde laserutgangseffekten konstant. Brukeren kan fortsette å jobbe i ti eller til og med dusinvis av timer. Utskifting av pumpediodemoduler på produksjonsstedet er veldig enkelt og krever ingen operatøropplæring.

2.2Fiberlaser

Fiberlasere, som andre lasere, er sammensatt av tre deler: et forsterkningsmedium (dopet fiber) som kan generere fotoner, et optisk resonanshulrom som gjør at fotoner kan mates tilbake og resonansforsterkes i forsterkningsmediet, og en pumpekilde som eksiterer fotonoverganger.

Egenskaper: 1. Optisk fiber har et høyt "overflate/volum"-forhold, god varmeavledningseffekt, og kan fungere kontinuerlig uten tvungen avkjøling. 2. Som et bølgeledermedium har optisk fiber en liten kjernediameter og er utsatt for høy effekttetthet inne i fiberen. Derfor har fiberlasere høyere konverteringseffektivitet, lavere terskel, høyere forsterkning og smalere linjebredde, og er forskjellige fra optisk fiber. Koblingstapet er lite. 3. Fordi optiske fibre har god fleksibilitet, er fiberlasere små og fleksible, kompakte i strukturen, kostnadseffektive og enkle å integrere i systemer. 4. Optisk fiber har også ganske mange tunbare parametere og selektivitet, og kan oppnå et ganske bredt tuningområde, god spredning og stabilitet.

Klassifisering av fiberlaser:

1. Rare earth doped fiber laser

2. Sjeldne jordelementer dopet i for tiden relativt modne aktive optiske fibre: erbium, neodym, praseodym, thulium og ytterbium.

3. Sammendrag av fiberstimulert Raman-spredningslaser: Fiberlaser er i hovedsak en bølgelengdeomformer, som kan konvertere pumpens bølgelengde til lys med en bestemt bølgelengde og sende den ut i form av laser. Fra et fysisk synspunkt er prinsippet for å generere lysforsterkning å gi arbeidsmaterialet lys med en bølgelengde som det kan absorbere, slik at arbeidsmaterialet effektivt kan absorbere energi og aktiveres. Derfor, avhengig av dopingmaterialet, er den tilsvarende absorpsjonsbølgelengden også forskjellig, og pumpen Kravene til lysets bølgelengde er også forskjellige.

2.3 Halvlederlaser

Halvlederlaser ble vellykket begeistret i 1962 og oppnådde kontinuerlig utgang ved romtemperatur i 1970. Senere, etter forbedringer, ble det utviklet doble heterojunction-lasere og stripestrukturerte laserdioder (Laserdioder), som er mye brukt i optisk fiberkommunikasjon, optiske plater, laserskrivere, laserskannere og laserpekere (laserpekere). De er for tiden den mest produserte laseren. Fordelene med laserdioder er: høy effektivitet, liten størrelse, lav vekt og lav pris. Spesielt er effektiviteten til den multiple kvantebrønntypen 20~40%, og PN-typen når også flere 15%~25%. Kort sagt, høy energieffektivitet er dens største funksjon. I tillegg dekker dens kontinuerlige utgangsbølgelengde området fra infrarødt til synlig lys, og produkter med optisk pulsutgang opp til 50W (pulsbredde 100ns) har også blitt kommersialisert. Det er et eksempel på en laser som er veldig enkel å bruke som lidar eller eksitasjonslyskilde. I følge energibåndteorien om faste stoffer danner energinivåene til elektroner i halvledermaterialer energibånd. Høyenergibåndet er ledningsbåndet, lavenergibåndet er valensbåndet, og de to båndene er atskilt av det forbudte båndet. Når de ikke-likevektselektron-hullparene som er introdusert i halvlederen rekombinerer, utstråles den frigjorte energien i form av luminescens, som er rekombinasjonsluminescensen til bærere.

Fordeler med halvlederlasere: liten størrelse, lav vekt, pålitelig drift, lavt strømforbruk, høy effektivitet, etc.

2.4YAG laser

YAG laser, en type laser, er en lasermatrise med utmerkede omfattende egenskaper (optikk, mekanikk og termisk). Som andre solide lasere er de grunnleggende komponentene til YAG-lasere laserarbeidsmateriale, pumpekilde og resonanshulrom. På grunn av forskjellige typer aktiverte ioner dopet i krystallen, forskjellige pumpekilder og pumpemetoder, forskjellige strukturer av resonanshulen som brukes, og andre funksjonelle strukturelle enheter som brukes, kan YAG-lasere deles inn i mange typer. For eksempel, i henhold til utgangsbølgeformen, kan den deles inn i kontinuerlig bølge YAG-laser, gjentatt frekvens YAG-laser og pulslaser, etc.; i henhold til driftsbølgelengden kan den deles inn i 1,06μm YAG-laser, frekvensdoblet YAG-laser, Raman-frekvensforskyvd YAG-laser og avstembar YAG-laser, etc.; i henhold til doping Ulike typer lasere kan deles inn i Nd:YAG-lasere, YAG-lasere dopet med Ho, Tm, Er, etc.; i henhold til formen på krystallen er de delt inn i stavformede og plateformede YAG-lasere; i henhold til forskjellige utgangseffekter, kan de deles inn i høy effekt og liten og middels kraft. YAG laser, etc.

Den solide YAG laserskjæremaskinen ekspanderer, reflekterer og fokuserer den pulserte laserstrålen med en bølgelengde på 1064nm, og stråler og varmer deretter materialets overflate. Overflatevarmen diffunderer til interiøret gjennom termisk ledning, og bredden, energien, toppeffekten og repetisjonen av laserpulsen styres nøyaktig digitalt. Frekvens og andre parametere kan øyeblikkelig smelte, fordampe og fordampe materialet, og derved oppnå kutting, sveising og boring av forhåndsbestemte baner gjennom CNC-systemet.

Funksjoner: Denne maskinen har god strålekvalitet, høy effektivitet, lav pris, stabilitet, sikkerhet, mer presisjon og høy pålitelighet. Den integrerer skjæring, sveising, boring og andre funksjoner i én, noe som gjør den til et ideelt presisjons- og effektivt fleksibelt prosessutstyr. Rask prosesseringshastighet, høy effektivitet, gode økonomiske fordeler, små rettkantslisser, glatt skjæreoverflate, stort dybde-til-diameter-forhold og minimum termisk deformasjon av side-til-bredde-forhold, og kan bearbeides på forskjellige materialer som harde, sprø , og myk. Det er ingen problemer med verktøyslitasje eller utskifting i behandlingen, og det er ingen mekanisk endring. Det er lett å realisere automatisering. Den kan realisere behandling under spesielle forhold. Pumpeeffektiviteten er høy, opptil ca. 20 %. Når effektiviteten øker, reduseres varmebelastningen til lasermediet, slik at strålen forbedres betydelig. Den har lang livskvalitet, høy pålitelighet, liten størrelse og lav vekt, og er egnet for miniatyriseringsapplikasjoner.

Bruksområde: Egnet for laserskjæring, sveising og boring av metallmaterialer: som karbonstål, rustfritt stål, legert stål, aluminium og legeringer, kobber og legeringer, titan og legeringer, nikkel-molybden legeringer og andre materialer. Mye brukt i luftfart, romfart, våpen, skip, petrokjemisk industri, medisinsk, instrumentering, mikroelektronikk, bil og andre industrier. Ikke bare behandlingskvaliteten er forbedret, men også arbeidseffektiviteten forbedres; i tillegg kan YAG-laseren også gi en nøyaktig og rask forskningsmetode for vitenskapelig forskning.

Sammenlignet med andre lasere:

1. YAG laser kan fungere i både puls og kontinuerlig modus. Dens pulsutgang kan oppnå korte pulser og ultrakorte pulser gjennom Q-switching og moduslåseteknologi, og dermed gjøre behandlingsområdet større enn CO2-lasere.

2. Utgangsbølgelengden er 1,06um, som er nøyaktig én størrelsesorden mindre enn CO2-laserbølgelengden på 10,06um, så den har høy koblingseffektivitet med metall og god prosessytelse.

3. YAG-laser har kompakt struktur, lav vekt, enkel og pålitelig bruk og lavt vedlikeholdsbehov.

4. YAG laser kan kobles med optisk fiber. Ved hjelp av tidsdeling og kraftdelingsmultipleks kan én laserstråle enkelt overføres til flere arbeidsstasjoner eller eksterne arbeidsstasjoner, noe som letter fleksibiliteten til laserbehandling. Derfor, når du velger en laser, må du vurdere ulike parametere og dine egne faktiske behov. Bare på denne måten kan laseren utøve sin maksimale effektivitet. Pulserende Nd:YAG-lasere levert av Xinte Optoelectronics er egnet for industrielle og vitenskapelige applikasjoner. Pålitelige og stabile pulsede Nd:YAG-lasere gir pulsutgang opptil 1,5J ved 1064nm med repetisjonshastigheter på opptil 100Hz.