Laseril on neli peamist omadust, nimelt kõrge heledus, hea suunataluvus, hea monokromaatilisus ja kõrge koherentsus.Need omadused on omavahel seotud, mistõttu sobib laser erinevate stsenaariumide jaoks.
Laseri kõrge heledus on tavalistest valgusallikatest erinev omadus ning võimsuse ja heleduse suurendamine on ka laserite arendamise igavene teema.Tehnikakeeles väljendunud kõrge heledus on see, et mida lähemal 1-le on kiire kvaliteeti kirjeldav indeks M2.
Viimastel aastatel on tehnoloogia täiustumisega kodumaised kiudlaserid järk-järgult ületanud võimsuspiirangu, 12KW-lt 20KW-ni.Praeguseks on turule toodud kõrgeim fiiberlaser võimsusega 30KW ja järgmine samm on 50KW.Kõik pööravad tähelepanu ja võistlevad, kelle laseri väljundvõimsus on suurem, kuid ignoreerib, kellel on parem kiire kvaliteet.
Vaatame täna, mis on kõrge heledus, ning suure heleduse eeliseid ja tähtsust.
Laserkiire omadused
Laseri kiiratav laservalgus näeb välja selline: esmalt läheneb lähiväljale ja seejärel levib kaugväljas
sisse,
Kiire vööraadius w0 on raadius, mille juures laserkiir koondub lähivälja väikseimale lõigule;
Rayleighi pikkus ZR on asend, kus tala vöökohta suurendatakse √2 korda;
Kaugväli on määratletud kui vahemik, mis ületab 4-kordset Rayleighi pikkust, ja lähiväli on määratletud kui vahemik, mis jääb Rayleighi pikkusest neljakordseks;
Kaugvälja lahknemisnurk θ tähistab laserkiire lahknemise astet kaugväljas.
Tala kvaliteedi iseloomustus
Kiire kvaliteet on põhiparameeter laserkiire omaduste iseloomustamiseks ja see on laserkiire oluline näitaja, mida kasutatakse laserkiire fookusastme mõõtmiseks konkreetses olukorras.Tavaliselt kasutatavad meetodid kiirte kvaliteedi kvantifitseerimiseks on järgmised: beam parameter product (BPP) ja M2faktor.
BPP (kiire parameetri toode): kiire parameetri korrutis, mis on määratletud kui tala vööraadius ( w0) korrutatuna kaugvälja lahknemisnurgaga (θ):
M2: kiire parameetri korrutise suhe Gaussi põhikiire kiire parameetri korrutisse, mille saab teisendada BPP-ks:
Ülaltoodud valemi põhjal saame kergesti leida, et: BPP-l pole lainepikkusega midagi pistmist, samas kui M2-tegur on seotud laseri lainepikkusega.
M² teguri väärtus on lõpmatult lähedal 1-le, mis tähendab tegelike andmete ja ideaalsete andmete suhet.Kui tegelikud andmed on ideaalsetele andmetele lähemal, on kiire kvaliteet parem.
Kiudlaseri puhul lainepikkusega 1070 nm peaksid ideaalsed parameetrid olema:
Kui kiudlaser BPP või M2parameeteron sellele väärtusele lähemal, on kiire kvaliteet parem ja vastav lahknemisnurk väiksem.
Kuidas määrata tala kvaliteeti
Tavaliselt kasutame laserkiire kvaliteedi mõõtmiseks kiiranalüsaatorit, laseme analüsaatoril liikuda optilise tee suhtes ning kogume X-, Y- ja Z-teavet mitmes asendis, et määrata kiire vöökoha suurus, asukoht ja lahknemisnurk. ja arvutage Rayleighi pikkus ja BPP või M2.
Tavaliselt kasutatakse noatera meetodit ja pilu meetodit.Nende kahe ideed on põhimõtteliselt samad, st kasutage noatera või pilu, et skaneerida kiirt, mõõta ja kaardistada lõigu valgusvälja jaotust ning seejärel liikuda üles-alla, et mõõta ja kaardistada valgusvälja erinevad vahemaad.Lõpuks saadakse kolmemõõtmeline valgusvälja jaotus.
▲ Noatera meetod
▲ Pilu meetod
Tala kvaliteedi testimine on sageli keerulisem.Lihtsalt saame hinnangut ligikaudselt hinnata vastavalt kiu südamiku läbimõõdule ja numbrilisele avale (NA).
Valguskiirt, hoolimata sellest, kui suur on nurgavahemik, saab normaalselt edastada ainult siis, kui see siseneb kiudu kriitilise langemisnurga vahemikus.Selle nurga α siinusväärtus on kiu arvuline ava NA, st NA=sinα, mis peegeldab kiu poolt vastuvõetud valgust.võime.Üldiselt võib seda umbes nii pidada.
Mida me tavaliselt suure heledusega laserite all silmas peame?
Heledus (Br) Määratlus: võimsustihedus pindalaühiku ja ruuminurga ühiku kohta.Nagu me varem mainisime, on kiudlaseri põhiala
, kaugvälja ruuminurk
.
Ülaltoodud valemi järgi ei ole raske näha, et nn kõrge heledus tähendab, et tal on kõrgem kiire kvaliteet (st väiksem BPP või M2) sama võimsusega.
Ülemaailmse liidrina suure heledusega laserite vallasGW Laser Tech keskendub 976 nm suure heledusega kiudlaserite uurimisele ja arendamisele, juhtides kiudlaserite arengusuunda.
Guanghui laseron vallaline-režiim 10μmpiirata kiudväljundit laser, M2<1,1 ja 50kw 100μm kiudlaseri energiatihedus on füüsilise piiri lähedal.
Tavaline 100 μm südamiku läbimõõduga ühemoodiline 4 kW laser M2<1,3, mitmerežiimiline 12kW laser BPP<4.
▲ Guanghui laser YLPS-seeria ühe mooduliga 4KW laser
▲ Guanghui Laser YLPM-seeria mitme mooduliga 20KW laser
5
Suure heleduse tähtsus ja eelised
Viimastel aastatel on suure võimsusega laserid järk-järgult muutumas turu peamiseks jõuks ning ka fiiberopslaserid liiguvad suurema võimsuse poole.12 kW laserid on muutunud tavaliste laseritootjate standardkonfiguratsiooniks.Eelmisel aastal kasvas Guanghui Laseri 20KW laserite müük märkimisväärselt;praegu hakatakse järk-järgult tarnima 40 kW lasereid.
Enamik praegustest suure võimsusega kiudlaseritest koosnevad mitmest moodulist, see tähendab, et mitme lasermooduli valgusväljund on väljundiks ühendatud üheks optiliseks kiuks.Võrreldes ühe lasermooduli väljundkiudsüdamikuga on mitu moodulit Kombineeritud väljundkiu südamiku läbimõõt on suurem ja kiire kvaliteet vastavalt madalam.
Kui kiire kvaliteeti eiratakse, olenemata sellest, kui suur on võimsus, saab seda realiseerida mitme mooduli kiirte kombineerimise skeemi kaudu.Tehnoloogilise arengu ja tööstuse uuendamisega liigub töötlev tööstus aga järk-järgult tipptasemel, mis seab laseritele paratamatult üha kõrgemaid nõudeid, rahuldades mitte ainult võimsuse suurenemist, vaid pöörates rohkem tähelepanu ka heleduse parandamisele. .Need suure võimsusega laserid, mis suurendavad võimsust ainult heledusele tähelepanu pööramata, kaotatakse turult peagi.
Alates selle loomisest on GW Laser Techon pühendunud suure heledusega laserite uurimisele ja arendamisele ning suurendab võrdselt võimsust ja heledust.Ühe lasermooduli tehnoloogia optimeerimise, kiudude liitmise ja kiirte kombineerimise skeemide abil on laseri heledus veelgi paranenud.Samades võimsustingimustes, pärast kollimeerimist ja sama optilise süsteemiga fokusseerimist, on fookuspunkti täpp väiksem ja energiatihedus suurem.See väljendub otseselt lasertöötlusrakendustes: sama võimsuse korral on töötlemiskiirus kiirem;sama töötlemiskiiruse korral on vajalik võimsus väiksem.
Võtke näiteks GW Laseri YLPM-seeria 20KW laserlõikus.Võrreldes teiste sama võimsusega laseritega on lõikekiirus suurem ja see eelis on eriti ilmne tugevalt peegelduvate materjalide lõikamisel.
Suure heledusega laserid on laseritööstuse arengu oluline suund.Praegune suure võimsusega laserite turg on näidanud ilmset homogeensust ja suuremad laseritootjad liiguvad võimsuse pealekandmise suunas.
GWLaserei hooli mitte ainult laseri võimsuse suurendamisest, vaid pöörab rohkem tähelepanu ka laseri heleduse parandamisele.Tulevikus jätkame uurimist suure heleduse suunas, et laseril oleks parem kiire kvaliteet ja töötlemisvõime ning see aitaks klientidel parandada töötlemise tõhusust.
Postitusaeg: 21. detsember 2022