Laser het vier hoofkenmerke, naamlik hoë helderheid, goeie rigting, goeie monochromaties en hoë samehang.Hierdie eienskappe is verwant aan mekaar, wat die laser geskik maak vir verskillende scenario's.
Die hoë helderheid van die laser is 'n belangrike kenmerk wat verskil van gewone ligbronne, en die verhoging van die krag en helderheid is ook 'n ewige onderwerp vir die ontwikkeling van lasers.Wat hoë helderheid is, uitgedruk in tegniese taal, is dat hoe nader aan 1 die indeks M2 is wat die straalkwaliteit beskryf.
In onlangse jare, met die verbetering van tegnologie, het huishoudelike vesellasers geleidelik deur die kraglimiet gebreek, van 12KW tot 20KW.Tans is die hoogste vesellaser met 'n krag van 30KW op die mark bekendgestel, en die volgende stap is 50KW.Almal gee aandag en kompeteer met wie se laseruitsetkrag hoër is, maar ignoreer wie beter straalkwaliteit het.
Kom ons kyk vandag na wat hoë helderheid is, en die voordele en betekenis van hoë helderheid.
Eienskappe van die laserstraal
Die laserlig wat deur die laser uitgestraal word, lyk so, konvergeer eers in die nabye veld, en versprei dan in die verre veld
in,
Die straalmiddel-radius w0 is die radius waarteen die laserstraal konvergeer na die kleinste gedeelte in die nabye veld;
Die Rayleigh-lengte ZR is die posisie wanneer die balkmiddellyf met √2 keer verhoog word;
Die verre veld word gedefinieer as die reeks verby 4 keer die Rayleigh-lengte, en die nabye veld word gedefinieer as die reeks binne 4 keer die Rayleigh-lengte;
Die ver-veld divergensiehoek θ verteenwoordig die mate van divergensie van die laserstraal in die verre veld.
Karakterisering van straalkwaliteit
Straalkwaliteit is die kernparameter om die kenmerke van die laserstraal te karakteriseer, en dit is 'n belangrike aanduiding van die laser, wat gebruik word om die graad van fokus van die laserstraal in 'n spesifieke situasie te meet.Algemeen gebruikte metodes om straalkwaliteit te kwantifiseer is: straalparameterproduk (BPP) en M2faktor.
BPP (Beam Parameter Product): balkparameterproduk, gedefinieer as die straalmiddel-radius (w0) vermenigvuldig met die ver-veld divergensiehoek (θ):
M2: Die verhouding van die bundelparameterproduk tot die bundelparameterproduk van die fundamentele Gaussiese bundel, wat na BPP omgeskakel kan word:
Uit die bogenoemde formule kan ons maklik vind dat: BPP niks met die golflengte te doen het nie, terwyl die M2-faktor verband hou met die lasergolflengte.
Die waarde van die M²-faktor is oneindig naby aan 1, wat die verhouding van die werklike data tot die ideale data beteken.Wanneer die werklike data nader aan die ideale data is, is die straalkwaliteit beter.
Vir 'n vesellaser met 'n golflengte van 1070nm, moet die ideale parameters wees:
Wanneer die vesel laser BPP of M2parameternader aan hierdie waarde is, is die straalkwaliteit beter en die ooreenstemmende divergensiehoek kleiner.
Hoe om die straalkwaliteit te bepaal
Gewoonlik gebruik ons 'n straalontleder om die straalkwaliteit van die laser te meet, laat die ontleder relatief tot die optiese pad beweeg, en versamel X-, Y- en Z-inligting op verskeie posisies om die straalmiddellyfgrootte, posisie en divergensiehoek te bepaal , en bereken Rayleigh lengte en BPP of M2.
Die mesrandmetode en die spleetmetode word algemeen gebruik.Die idees van die twee is basies dieselfde, dit wil sê, gebruik 'n mespunt of spleet om die straal te skandeer, meet en karteer die ligveldverspreiding van 'n snit, en beweeg dan op en af om die ligveld te meet en te karteer by verskillende afstande.Laastens word die driedimensionele ligveldverspreiding verkry.
▲ Mes-rand metode
▲ Spleetmetode
Die toets van straalkwaliteit is dikwels meer ingewikkeld.Ons kan eenvoudig die skatting volgens die veselkerndeursnee en numeriese opening (NA) benader.
'n Ligstraal, maak nie saak hoe groot die hoekreeks is nie, kan slegs normaalweg oorgedra word wanneer dit die vesel binne die kritieke invalshoekreeks binnegaan.Die sinuswaarde van hierdie hoek α is die numeriese opening NA van die vesel, dit wil sê, NA=sinα, wat die lig wat deur die vesel ontvang word, weerkaats.vermoë.Dit kan oor die algemeen ongeveer so beskou word.
Wat bedoel ons gewoonlik met hoëhelderheidlasers?
Helderheid (Br) Definisie: Drywingsdigtheid per eenheid oppervlakte en eenheid soliede hoek.Soos ons voorheen genoem het, is die kernarea van 'n vesellaser
, die ver-veld soliede hoek
.
Volgens bogenoemde formule is dit nie moeilik om te sien dat die sogenaamde hoë helderheid beteken dat dit hoër straalkwaliteit het (dit wil sê kleiner BPP of M)2 ) onder dieselfde bevoegdheid.
As 'n wêreldleier in hoë-helderheid lasers,GW Laser Tech fokus op die navorsing en ontwikkeling van 976nm hoëhelderheidvesellasers, wat die ontwikkelingstendens van vesellasers lei.
Guanghui laserse enkel-modus 10μmlimiet vesel uitset laser, M2<1.1, en 50kw 100μm vesellaser het 'n energiedigtheid naby die fisiese limiet.
Konvensionele 100μm kern deursnee enkelmodus 4kW laser M2<1.3, multi-modus 12kW laser BPP<4.
▲ Guanghui laser YLPS reeks enkelmodule 4KW laser
▲ Guanghui Laser YLPM reeks multi-module 20KW laser
5
Betekenis en voordele van hoë helderheid
In onlangse jare word hoëkraglasers geleidelik die hoofkrag in die mark, en vesellasers beweeg ook na hoër krag.12KW-lasers het die standaardkonfigurasie van hoofstroomlaservervaardigers geword.Verlede jaar het Guanghui Laser se verkope van 20KW lasers aansienlik toegeneem;tans begin 40KW-lasers geleidelik verskeep word.
Die meeste van die huidige hoëkragvesellasers bestaan uit veelvuldige modules, dit wil sê, die liguitset deur veelvuldige lasermodules word in een optiese vesel vir uitset gekoppel.In vergelyking met die uitset vesel kern van 'n enkele laser module, veelvuldige modules Die gekombineerde uitset vesel kern deursnee is groter en die straal kwaliteit is dienooreenkomstig laer.
As die straalkwaliteit geïgnoreer word, maak nie saak hoe hoog die krag is nie, kan dit gerealiseer word deur die multi-module straalkombinasieskema.Met tegnologiese vooruitgang en industriële opgradering sal die vervaardigingsbedryf egter geleidelik na 'n hoë-end beweeg, wat onvermydelik hoër en hoër vereistes vir lasers sal stel, wat nie net die toename in krag bevredig nie, maar ook meer aandag sal skenk aan die verbetering van helderheid .Daardie hoëkrag-lasers wat net krag verhoog sonder om aan helderheid aandag te gee, sal binnekort deur die mark uitgeskakel word.
Sedert sy stigting het GW Laser Techis verbind tot die navorsing en ontwikkeling van hoëhelderheidlasers, en sal krag en helderheid ewe veel verhoog.Deur die optimalisering van enkellasermodule-tegnologie, veselsamesmelting en bundelkombinasieskemas, is die laserhelderheid verder verbeter.Onder dieselfde kragtoestande, na kollimasie en fokus deur dieselfde optiese stelsel, is die kol by die fokuspunt kleiner en die energiedigtheid is hoër.Dit word direk gemanifesteer in laserverwerkingstoepassings: onder dieselfde krag is die verwerkingspoed vinniger;onder dieselfde verwerkingspoed is die vereiste krag kleiner.
Neem GW Laser se YLPM reeks 20KW lasersnywerk as 'n voorbeeld.In vergelyking met ander lasers met dieselfde krag, is die snyspoed vinniger, en hierdie voordeel is veral duidelik in die sny van hoëreflektiewe materiale.
Hoë-helderheid lasers is 'n belangrike rigting vir die ontwikkeling van die laser industrie.Die huidige hoëkraglasermark het duidelike homogeniteit getoon, en groot laservervaardigers vorder in die rigting van gesuperponeerde krag.
GWLasergee nie net om oor die toename van laserkrag nie, maar gee ook meer aandag aan die verbetering van laserhelderheid.In die toekoms sal ons voortgaan om te verken in die rigting van hoë helderheid, sodat die laser beter straalkwaliteit en verwerkingsprestasie het, en kliënte help om verwerkingsdoeltreffendheid te verbeter.
Postyd: 21 Desember 2022