Aplikasi dan Pengembangan Fiber Laser

Mar 20, 2020 Tinggalkan pesan

Serat laser adalah jenis laser yang menggunakan elemen tanah jarang yang diolah serat kaca sebagai media penguatan. Laser serat dapat dikembangkan berdasarkan penguat serat: di bawah aksi cahaya pompa, kepadatan daya tinggi mudah dibentuk dalam serat, yang menyebabkan tingkat energi laser" inversi jumlah partikel" dari bahan kerja laser. Ketika loop umpan balik positif ditambahkan dengan benar (untuk membentuk rongga resonan), osilasi laser dapat dibentukoutput.

Laser serat memiliki beragam aplikasi, termasuk komunikasi serat laser, komunikasi jarak jauh ruang laser, pembuatan kapal industri, manufaktur mobil, ukiran laser, penandaan laser, pemotongan laser, pencetakan dan penggulungan, pengeboran / pemotongan / pengelasan logam dan non-logam (mematri , pendinginan air, kelongsong, dan pengelasan dalam), keamanan pertahanan militer, peralatan medis, infrastruktur berskala besar dan sebagainya.

Dalam beberapa tahun terakhir, penerapan laser industri dalam industri manufaktur telah dipromosikan dengan cepat, dan telah banyak digunakan dalam pelat logam, pipa, produk elektronik konsumen, teknologi kaca, bahan serat, bahan semikonduktor, manufaktur mobil, peralatan laut, dll. .

Sebagai perwakilan dari teknologi laser generasi ketiga, serat laser memiliki keunggulan sebagai berikut:

(1) Keunggulan miniaturisasi dan intensifikasi yang dibawa oleh biaya rendah, teknologi matang, dan serat' fleksibilitas;

(2) Serat kaca tidak memerlukan pencocokan fase yang ketat untuk cahaya pompa yang disebabkan oleh pita serapan lebar yang disebabkan oleh pelebaran matriks kaca yang tidak seragam yang disebabkan oleh pembelahan bintang;

(3) Bahan gelas memiliki rasio area volume yang sangat rendah, pembuangan panas yang cepat, dan kehilangan yang rendah, sehingga efisiensi konversi tinggi dan ambang laser rendah;

(4) Ada banyak panjang gelombang keluaran laser: Ini karena tingkat energi ion tanah jarang sangat kaya dan ada banyak jenis ion tanah jarang;

(5)Tunability: karena tingkat energi yang luas dari ion rare-earth dan spektrum fluoresensi serat kaca yang luas.

(6) Karena tidak ada lensa optik di rongga resonan dari laser serat, ia memiliki kelebihan tanpa penyesuaian, tidak ada perawatan, dan stabilitas tinggi, yang tidak ada bandingannya dengan laser tradisional.

(7)Ekspor serat membuat laser mudah kompeten untuk berbagai aplikasi pemrosesan ruang multi-dimensi dan sewenang-wenang dan membuat desain sistem mekanik sangat sederhana.

(8) Kompeten untuk lingkungan kerja yang keras, dengan toleransi tinggi terhadap debu, guncangan, benturan, kelembaban, dan suhu.

(9) Tidak perlu pendingin termoelektrik dan pendingin air, hanya pendingin udara sederhana.

(10) Efisiensi tinggi elektro-optik: efisiensi elektro-optik yang komprehensif lebih dari 20%, sangat menghemat konsumsi daya dan biaya operasi.

Perkembangan teknologi laser adalah alasan paling penting untuk meningkatkan peralatan laser. Kemacetan teknis serat laser dalam negeri telah ditembus, dan peningkatan daya hanya masalah waktu, diikuti oleh peningkatan stabilitas output dan kualitas laser. Kecepatan pengembangan laser dalam negeri lebih cepat daripada laser asing, dari serat pulsa hingga laser serat kontinu.

Aplikasi utama laser serat daya tinggi adalah pemotongan logam, yang menyumbang 80% dari total output. Dan salah satu alasan pertumbuhan cepat volume aplikasi adalah penurunan harga yang cepat, yang telah turun lebih dari 65% dalam waktu kurang dari tiga tahun, membawa manfaat besar bagi pengguna akhir. Pada saat yang sama, mengingat kinerja biaya dan tingkat pengembalian pemrosesan laser, keuntungannya signifikan. Dengan melambatnya permintaan pasar pemrosesan lembaran logam dan saturasi sedang dari peralatan terkait dalam dua tahun terakhir, serat laser juga mencari pertumbuhan aplikasi baru. Selain pemotongan logam, pengelasan logam dan aplikasi pembersihan laser, adalah bidang yang relatif menjanjikan.