Faserlaser machen aufgrund ihrer einfachen Struktur, niedrigen Kosten, hohen elektrooptischen Umwandlungseffizienz und guten Ausgangseffekte von Jahr zu Jahr einen wachsenden Anteil industrieller Laser aus. Laut Statistik machten Faserlaser im Jahr 2020 52,7 % des Industrielasermarktes aus.
Basierend auf den Eigenschaften des Ausgangsstrahls können Faserlaser in zwei Kategorien eingeteilt werden:DauerlaserUndPulslaser. Was sind die technischen Unterschiede zwischen den beiden und für welche Einsatzszenarien eignen sie sich jeweils? Im Folgenden finden Sie einen einfachen Vergleich von Anwendungen in allgemeinen Situationen.
Wie der Name schon sagt, ist die Laserleistung eines kontinuierlichen Faserlasers kontinuierlich und die Leistung wird auf einem festen Niveau gehalten. Diese Leistung ist die Nennleistung des Lasers.Der Vorteil von kontinuierlichen Faserlasern ist der langzeitstabile Betrieb.
Der Laser des Pulslasers ist „intermittierend“. Natürlich ist diese intermittierende Zeit oft sehr kurz und wird normalerweise in Millisekunden, Mikrosekunden oder sogar Nanosekunden und Pikosekunden gemessen. Im Vergleich zum kontinuierlichen Laser ändert sich die Intensität des Pulslasers ständig, daher gibt es die Konzepte „Berg“ und „Tal“.
Durch Pulsmodulation kann der gepulste Laser schnell ausgelöst werden und an der Spitzenposition die maximale Leistung erreichen, aufgrund der Existenz des Tiefpunkts ist die durchschnittliche Leistung jedoch relativ niedrig.Es ist denkbar, dass bei gleicher mittlerer Leistung die Leistungsspitze des Pulslasers viel größer sein kann als die des Dauerlasers, wodurch eine höhere Energiedichte als beim Dauerlaser erreicht wird, was sich in der größeren Eindringfähigkeit widerspiegelt Metallbearbeitung. Gleichzeitig eignet es sich auch für hitzeempfindliche Materialien, die dauerhaft hoher Hitze nicht standhalten, sowie für einige Materialien mit hohem Reflexionsvermögen.
Anhand der Ausgangsleistungseigenschaften der beiden können wir die Anwendungsunterschiede analysieren.
CW-Faserlaser eignen sich grundsätzlich für:
1. Verarbeitung großer Geräte wie Fahrzeug- und Schiffsmaschinen, Schneiden und Bearbeiten großer Stahlplatten und andere Verarbeitungsvorgänge, die nicht empfindlich auf thermische Effekte, aber empfindlicher auf Kosten reagieren
2. Wird beim chirurgischen Schneiden und Koagulieren im medizinischen Bereich verwendet, beispielsweise zur Blutstillung nach einer Operation usw.
3. Weit verbreitet in Glasfaserkommunikationssystemen zur Signalübertragung und -verstärkung mit hoher Stabilität und geringem Phasenrauschen
4. Wird in Anwendungen wie der Spektralanalyse, Atomphysikexperimenten und Lidar im Bereich der wissenschaftlichen Forschung eingesetzt und bietet eine Laserleistung mit hoher Leistung und hoher Strahlqualität
Gepulste Faserlaser eignen sich in der Regel für:
1. Präzisionsbearbeitung von Materialien, die starken thermischen Einflüssen oder spröden Materialien nicht standhalten können, wie z. B. die Bearbeitung von elektronischen Chips, Keramikglas und medizinisch-biologischen Teilen
2. Das Material hat ein hohes Reflexionsvermögen und kann durch Reflexion leicht den Laserkopf selbst beschädigen. Beispielsweise die Bearbeitung von Kupfer- und Aluminiumwerkstoffen
3. Oberflächenbehandlung oder Reinigung der Außenseite leicht beschädigter Untergründe
4. Bearbeitungssituationen, die kurzfristig hohe Leistung und tiefes Eindringen erfordern, wie z. B. das Schneiden dicker Bleche, das Bohren von Metallmaterialien usw.
5. Situationen, in denen Impulse als Signaleigenschaften verwendet werden müssen. Wie Glasfaserkommunikation und Glasfasersensoren usw.
6. Wird im biomedizinischen Bereich für Augenchirurgie, Hautbehandlung und Gewebeschneiden usw. verwendet, mit hoher Strahlqualität und Modulationsleistung
7. Im 3D-Druck können Metallteile mit höherer Präzision und komplexeren Strukturen hergestellt werden
8. Fortschrittliche Laserwaffen usw.
Es gibt einige Unterschiede zwischen gepulsten Faserlasern und kontinuierlichen Faserlasern hinsichtlich der Prinzipien, technischen Eigenschaften und Anwendungen, und jeder ist für unterschiedliche Anlässe geeignet. Gepulste Faserlaser eignen sich für Anwendungen, die Spitzenleistung und Modulationsleistung erfordern, beispielsweise in der Materialbearbeitung und in der Biomedizin, während sich kontinuierliche Faserlaser für Anwendungen eignen, die eine hohe Stabilität und hohe Strahlqualität erfordern, beispielsweise in der Kommunikation und in der wissenschaftlichen Forschung. Die Auswahl des richtigen Faserlasertyps basierend auf den spezifischen Anforderungen trägt dazu bei, die Arbeitseffizienz und die Anwendungsqualität zu verbessern.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 29. Dezember 2023
