Лазер мае чатыры асноўныя характарыстыкі, а менавіта высокую яркасць, добрую накіраванасць, добрую манахраматычнасць і высокую кагерэнтнасць.Гэтыя ўласцівасці звязаны адзін з адным, што робіць лазер прыдатным для розных сцэнарыяў.
Высокая яркасць лазера - гэта важная асаблівасць, якая адрозніваецца ад звычайных крыніц святла, а павелічэнне магутнасці і яркасці - таксама вечная тэма для распрацоўкі лазераў.Высокая яркасць, выражаная тэхнічнай мовай, заключаецца ў тым, што індэкс M2, які апісвае якасць прамяня, бліжэй да 1.
У апошнія гады з удасканаленнем тэхналогій айчынныя валаконныя лазеры паступова пераадолелі ліміт магутнасці з 12 кВт да 20 кВт.У цяперашні час на рынак выпушчаны самы высокі валаконны лазер з магутнасцю 30 кВт, а наступны крок - 50 кВт.Усе звяртаюць увагу і спаборнічаюць у тым, чыя магутнасць лазера вышэй, але ігнаруюць, у каго лепшая якасць прамяня.
Сёння давайце паглядзім, што такое высокая яркасць, а таксама перавагі і значэнне высокай яркасці.
Уласцівасці лазернага прамяня
Лазернае святло, выпраменьванае лазерам, выглядае так: спачатку збліжаецца ў блізкім полі, а потым распаўсюджваецца ў далёкім полі
у,
Радыус перацяжкі прамяня w0 - гэта радыус, пры якім лазерны прамень сыходзіцца да найменшага ўчастка ў блізкім полі;
Даўжыня Рэлея ZR - становішча, калі талія пучка павялічана ў √2 разы;
Далёкае поле вызначаецца як дыяпазон, які перавышае 4-кратную даўжыню Рэлея, а блізкае поле вызначаецца як дыяпазон, які перавышае 4-кратную даўжыню Рэлея;
Кут разыходжання ў далёкім полі θ уяўляе ступень разыходжання лазернага прамяня ў далёкім полі.
Характарыстыка якасці бэлькі
Якасць прамяня з'яўляецца асноўным параметрам для характарыстыкі характарыстык лазернага прамяня, і гэта важны паказчык лазера, які выкарыстоўваецца для вымярэння ступені факусіроўкі лазернага прамяня ў канкрэтнай сітуацыі.Звычайна выкарыстоўваюцца метады колькаснай ацэнкі якасці прамяня: здабытак параметраў прамяня (BPP) і M2фактар.
BPP (прадукт параметраў прамяня): прадукт параметраў прамяня, які вызначаецца як радыус перацяжкі прамяня (w0), памножаны на вугал разыходжання далёкага поля (θ):
М2: Стаўленне здабытку параметраў пучка да здабытку параметраў пучка фундаментальнага гаўсава пучка, які можа быць пераўтвораны ў BPP:
З прыведзенай вышэй формулы можна лёгка знайсці, што: BPP не мае нічога агульнага з даўжынёй хвалі, а каэфіцыент M2 звязаны з даўжынёй хвалі лазера.
Значэнне каэфіцыента M² бясконца блізкае да 1, што азначае стаўленне рэальных даных да ідэальных.Калі рэальныя даныя набліжаюцца да ідэальных, якасць прамяня лепшая.
Для валаконнага лазера з даўжынёй хвалі 1070 нм ідэальныя параметры павінны быць:
Пры валаконным лазеры BPP або M2параметрчым бліжэй да гэтага значэння, якасць прамяня лепш і адпаведны вугал разыходжання меншы.
Як вызначыць якасць прамяня
Звычайна мы выкарыстоўваем аналізатар прамяня для вымярэння якасці прамяня лазера, дазваляем аналізатару рухацца адносна аптычнага шляху і збіраем інфармацыю X, Y і Z у некалькіх месцах, каб вызначыць памер таліі, становішча і вугал разыходжання прамяня і вылічыце даўжыню Рэлея і BPP або M2.
Звычайна выкарыстоўваюцца метад нажа і метад шчыліны.Ідэі абодвух у асноўным аднолькавыя, гэта значыць выкарыстоўваць лязо нажа або шчыліну для сканавання прамяня, вымераць і адлюстраваць размеркаванне светлавога поля секцыі, а затым рухацца ўверх і ўніз, каб вымераць і адлюстраваць светлавое поле ў розныя адлегласці.Нарэшце атрымліваецца трохмернае размеркаванне светлавога поля.
▲ Метад ляза нажа
▲ Шчылінны метад
Праверка якасці прамяня часта больш складаная.Прасцей кажучы, мы можам зрабіць прыблізную ацэнку ў адпаведнасці з дыяметрам стрыжня валакна і лікавай апертурай (NA).
Прамень святла, незалежна ад таго, наколькі вялікі дыяпазон вуглоў, можа перадавацца нармальна толькі тады, калі ён трапляе ў валакно ў межах крытычнага дыяпазону вуглоў падзення.Значэнне сінуса гэтага вугла α з'яўляецца лікавай апертурай NA валакна, гэта значыць NA=sinα, якая адлюстроўвае святло, якое прымае валакно.здольнасць.Увогуле можна прыкладна так лічыць.
Што мы звычайна маем на ўвазе пад лазерамі высокай яркасці?
Яркасць (Br) Вызначэнне: шчыльнасць магутнасці на адзінку плошчы і адзінку цялеснага вугла.Як мы ўжо згадвалі раней, ядро валаконнага лазера
, цялесны вугал далёкага поля
.
Згодна з прыведзенай вышэй формулай, няцяжка бачыць, што так званая высокая яркасць азначае, што яна мае больш высокую якасць прамяня (гэта значыць меншы BPP або M2 ) пад аднолькавай уладай.
Як сусветны лідэр у галіне лазераў высокай яркасці,Кампанія GW Laser Tech засяроджваецца на даследаванні і распрацоўцы валаконных лазераў высокай яркасці з даўжынёй даўжыні 976 нм, узначальваючы тэндэнцыю развіцця валаконных лазераў.
Лазер Гуанхуэйсінгл-рэжым 10мкмабмежавальны валаконны лазер, M2<1,1, а валаконны лазер магутнасцю 50 кВт 100 мкм мае шчыльнасць энергіі, блізкую да фізічнай мяжы.
Звычайны одномодовый лазер M з дыяметрам стрыжня 100 мкм магутнасцю 4 кВт2<1,3, шматмодавы лазер BPP магутнасцю 12 кВт <4.
▲ Лазер Guanghui серыі YLPS з адным модулем лазера магутнасцю 4 кВт
▲ Шматмодульны лазер серыі Guanghui YLPM магутнасцю 20 кВт
5
Значэнне і перавагі высокай яркасці
У апошнія гады магутныя лазеры паступова становяцца галоўнай сілай на рынку, а валаконныя лазеры таксама рухаюцца да большай магутнасці.Лазеры магутнасцю 12 кВт сталі стандартнай канфігурацыяй асноўных вытворцаў лазераў.У мінулым годзе продажы лазераў магутнасцю 20 кВт Guanghui Laser значна выраслі;у цяперашні час паступова пачынаюць пастаўляцца лазеры магутнасцю 40 кВт.
Большасць сучасных валаконных лазераў высокай магутнасці складаюцца з некалькіх модуляў, гэта значыць святло, якое выпраменьваецца некалькімі лазернымі модулямі, злучаецца з адным аптычным валакном для выхаду.У параўнанні з стрыжнем выхаднога валакна аднаго лазернага модуля, некалькі модуляў. Камбінаваны дыяметр стрыжня выхаднога валакна большы, а якасць прамяня адпаведна ніжэйшая.
Калі якасць прамяня ігнаруецца, незалежна ад таго, наколькі высокая магутнасць, гэта можа быць рэалізавана з дапамогай шматмодульнай схемы аб'яднання прамянёў.Аднак з тэхнічным прагрэсам і мадэрнізацыяй прамысловасці апрацоўчая прамысловасць будзе паступова рухацца да высокага класа, што непазбежна будзе выстаўляць усё больш высокія патрабаванні да лазераў, не толькі задавальняючы павелічэнне магутнасці, але і надаючы больш увагі паляпшэнню яркасці. .Тыя магутныя лазеры, якія толькі павялічваюць магутнасць, не звяртаючы ўвагі на яркасць, хутка будуць выключаны з рынку.
З моманту свайго заснавання GW Laser Techзаймаецца даследаваннем і распрацоўкай лазераў высокай яркасці і аднолькава павялічвае магутнасць і яркасць.За кошт аптымізацыі тэхналогіі аднаго лазернага модуля, зрошчвання валокнаў і схем аб'яднання прамянёў яркасць лазера была дадаткова палепшана.Пры аднолькавых умовах магутнасці, пасля калімацыі і факусіроўкі адной і той жа аптычнай сістэмай, пляма ў факальнай кропцы менш, а шчыльнасць энергіі вышэй.Гэта непасрэдна выяўляецца ў прыкладаннях лазернай апрацоўкі: пры той жа магутнасці хуткасць апрацоўкі вышэй;пры той жа хуткасці апрацоўкі неабходная магутнасць меншая.
Возьмем у якасці прыкладу лазерную рэзку GW Laser серыі YLPM магутнасцю 20 кВт.У параўнанні з іншымі лазерамі з той жа магутнасцю, хуткасць рэзкі вышэй, і гэтая перавага асабліва відавочная пры рэзцы матэрыялаў з высокім святлоадбіваннем.
Важным напрамкам развіцця лазернай прамысловасці з'яўляюцца лазеры высокай яркасці.Цяперашні рынак лазераў высокай магутнасці паказаў відавочную аднастайнасць, і буйныя вытворцы лазераў прасоўваюцца ў напрамку накладзенай магутнасці.
GWЛазернаяне толькі клапоціцца аб павелічэнні магутнасці лазера, але і надае больш увагі паляпшэнню яркасці лазера.У будучыні мы будзем працягваць даследаванні ў напрамку высокай яркасці, каб лазер меў лепшую якасць прамяня і прадукцыйнасць апрацоўкі, а таксама дапамагаў кліентам павысіць эфектыўнасць апрацоўкі.
Час публікацыі: 21 снежня 2022 г