V energetickém laseru je obecně Gaussův paprsek, to znamená, že intenzita paprsku v prostoru představuje Gaussovo rozložení, takový paprsek má velmi vysokou střední intenzitu a postupně klesá podél Gaussova obrysu směrem ven.
V praktických aplikacích jsou často vyžadovány nejen Gaussovy paprsky, ale také laserové paprsky pro specifické aplikační potřeby.Například v rozvodu energie je kruhový rozvod;Na tvaru paprsku jsou tvary jako čtvercový, kulatý atd.
Z hlediska distribuce existuje kruhová distribuce
Distribuce energie Gaussova paprsku je poměrně nerovnoměrná a střední energie je příliš vysoká, což způsobí, že místní teplota bude příliš vysoká a ovlivní interakci mezi laserem a látkou;Energie dvou křídel je příliš nízká, což snižuje míru využití.Proto je v některých případech nutné zformovat Gaussův paprsek do plochého paprsku s rovnoměrným rozložením energie pro zlepšení efektu laserového zpracování.
Následující obrázky ukazují charakteristiky profilu Gaussova laseru a profilu laseru s plochým vrcholem:
Úseky s nízkou intenzitou na obou stranách dostupné centrální oblasti paprsku se nazývají „dvě křídla“, jejichž intenzita je pod prahem hoření vyžadovaným pro aplikace laserového zpracování a energie těchto dvou křídel je často plýtvána, což vede k významnému snížení využití energie;Energie dvou křídel zároveň poškodí i okolní oblast mimo cílovou oblast, čímž dojde k rozšíření tepelně ovlivněné zóny.Na druhou stranu části s vysokou intenzitou nad prahem hoření se nazývají „přebytečná energie“ a tato přebytečná energie má potenciál poškodit substrát;Energie v centrální části je navíc příliš koncentrovaná a je snadné poškodit optiku.
Ploché laserové paprsky využívají energii efektivněji než gaussovské laserové paprsky.V profilu Gaussova svazku dochází k plýtvání přebytečnou energií uprostřed nad prahem intenzity vyžadovaným aplikací a energií pod prahovým požadavkem v obou křídlech.V profilu plochého nosníku nejsou žádná křídla, ale jsou zde strmější přechody hran, takže využití energie je efektivnější a poškození okolí je sníženo.
Jak je vidět z obrázku výše, energie plochého paprsku je v dané oblasti jasněji obsažena než gaussovský paprsek.Svařování nebo řezání plochým paprskem bude přesnější a méně poškodí okolí.
Při řezání plochým paprskem lze dosáhnout čistších řezů a ostřejších hran.
Při svařování plochým paprskem budou mezery ve svaru hladší než v případě gaussových paprsků.
Jaké jsou nevýhody plochých nosníků?
Na rozdíl od Gaussových paprsků se tvar intenzity mění, jak se šíří volným prostorem, takže to není příznivé pro šíření na velké vzdálenosti.Během šíření gaussovského paprsku, i když se velikost paprsku mění, obrys paprsku je stále gaussovský.
Laser obvykle vysílá Gaussův paprsek a pak je třeba použít některé vhodné optické komponenty ke změně tvaru jeho intenzity, aby se získal plochý horní paprsek.
Jedinečná technologie HBF společnosti Guanghui Laser(Vysoký jas, plochá deska),prostřednictvím výstupu optického vlákna s vysokým jasem plochého horního světla je okraj bodu ostrý, vysoký energetický práh, může zlepšit míru využití laserové energie a zároveň snížit tepelně ovlivněnou zónu a poškození, účinně zlepšit rychlost a přesnost laserového zpracování.
Vezmeme-li jako příklad 5M-12000W laser Guanghui Laser, ve srovnání s jinými lasery ve stejném výkonovém pásmu, lze výrazně zlepšit míru využití energie a nejintuitivnějším provedením je výrazně zrychlit řeznou rychlost.
Při řezání tlustých plechů (kyslíkové řezání 16mm uhlíkové oceli znázorněné na obrázku níže) je ploché horní bodové řezání pomocí technologie HBF hladší a řezná hrana je ostřejší než Gaussův bod.
Gaussovské a ploché vrcholy jsou důležitým znakem laserového paprsku a po pochopení jejich rozdílů je lze při budoucím laserovém zpracování rozumně vybrat podle těchto rozdílů.
Čas odeslání: Červenec-01-2022