Faserlaser machen aufgrund ihrer einfachen Struktur, der geringen Kosten, der hohen elektrooptischen Umwandlungseffizienz und der guten Ausgangsleistung von Jahr zu Jahr einen zunehmenden Anteil an Industrielasern aus. Laut Statistik machten Faserlaser im Jahr 2020 52,7 % des Industrielasermarktes aus.
Basierend auf den Eigenschaften des Ausgangsstrahls können Faserlaser in zwei Kategorien unterteilt werden:kontinuierlicher LaserUndPulslaser. Was sind die technischen Unterschiede zwischen den beiden und für welche Anwendungsszenarien eignen sie sich jeweils? Im Folgenden finden Sie einen einfachen Vergleich der 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 Endlosfaserlasern liegt im langzeitstabilen Betrieb.
Der Laser eines Pulslasers ist „intermittierend“. Natürlich ist diese intermittierende Zeit oft sehr kurz und wird üblicherweise in Millisekunden, Mikrosekunden oder sogar Nanosekunden und Pikosekunden gemessen. Im Vergleich zum kontinuierlichen Laser ändert sich die Intensität des Pulslasers ständig, daher gibt es Konzepte von „Spitze“ und „Tal“.
Durch Pulsmodulation kann der gepulste Laser schnell freigesetzt werden und an der Spitzenposition die maximale Leistung erreichen, aber aufgrund der Existenz des Trogs ist die Durchschnittsleistung relativ niedrig.Es ist denkbar, dass bei gleicher Durchschnittsleistung die Leistungsspitze des Pulslasers deutlich höher sein kann als die des Dauerlichtlasers, wodurch eine höhere Energiedichte als beim Dauerlichtlaser erreicht wird, was sich in einer höheren Durchdringungsfähigkeit bei der Metallbearbeitung niederschlägt. Gleichzeitig eignet er sich auch für wärmeempfindliche 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 z. B. Fahrzeug- und Schiffsmaschinen, Schneiden und Verarbeiten großer Stahlplatten und andere Verarbeitungsanlässe, 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 Operationen usw.
3. Weit verbreitet in Glasfaser-Kommunikationssystemen zur Signalübertragung und -verstärkung, mit hoher Stabilität und geringem Phasenrauschen
4. Wird in Anwendungen wie Spektralanalyse, Atomphysik-Experimenten und Lidar im Bereich der wissenschaftlichen Forschung verwendet und bietet eine Laserleistung mit hoher Leistung und hoher Strahlqualität
Gepulste Faserlaser eignen sich in der Regel für:
1. Präzisionsverarbeitung von Materialien, die starken thermischen Einflüssen nicht standhalten oder spröde sind, wie z. B. die Verarbeitung von elektronischen Chips, Keramikglas und medizinisch-biologischen Teilen
2. Das Material weist ein hohes Reflexionsvermögen auf und kann den Laserkopf selbst durch Reflexion leicht beschädigen. Zum Beispiel die Verarbeitung von Kupfer- und Aluminiummaterialien
3. Oberflächenbehandlung oder Reinigung der Außenseite von empfindlichen Substraten
4. Verarbeitungssituationen, die kurzfristig hohe Leistung und tiefes Eindringen erfordern, wie z. B. das Schneiden dicker Platten, das Bohren von Metallmaterialien usw.
5. Situationen, in denen Impulse als Signaleigenschaften verwendet werden müssen. Wie z. B. 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 komplexen Strukturen hergestellt werden
8. Fortschrittliche Laserwaffen usw.
Gepulste Faserlaser und kontinuierliche Faserlaser unterscheiden sich hinsichtlich Prinzip, technischen Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten. Beide Laser eignen sich für unterschiedliche Anwendungen. Gepulste Faserlaser eignen sich für Anwendungen, die Spitzenleistung und Modulationsleistung erfordern, wie z. B. in der Materialbearbeitung und Biomedizin. Kontinuierliche Faserlaser eignen sich hingegen für Anwendungen, die hohe Stabilität und Strahlqualität erfordern, wie z. B. in der Kommunikation und der wissenschaftlichen Forschung. Die Wahl des richtigen Faserlasertyps basierend auf den spezifischen Anforderungen trägt zur Verbesserung der Arbeitseffizienz und Anwendungsqualität bei.
Veröffentlichungszeit: 29. Dezember 2023
