Laser memiliki empat karakteristik utama, yaitu brightness yang tinggi, directionality yang baik, monokromatisitas yang baik, dan koherensi yang tinggi.Properti ini terkait satu sama lain, membuat laser cocok untuk berbagai skenario.
Kecerahan laser yang tinggi adalah fitur penting yang berbeda dari sumber cahaya biasa, dan peningkatan daya dan kecerahan juga merupakan topik abadi untuk pengembangan laser.Apa kecerahan tinggi, dinyatakan dalam bahasa teknis adalah bahwa semakin dekat ke 1 adalah indeks M2 yang menggambarkan kualitas pancaran.
Dalam beberapa tahun terakhir, dengan peningkatan teknologi, laser serat domestik secara bertahap menembus batas daya, dari 12KW hingga 20KW.Saat ini, laser serat tertinggi dengan daya 30KW telah diluncurkan di pasaran, dan langkah selanjutnya adalah 50KW.Setiap orang memperhatikan dan bersaing siapa yang memiliki daya keluaran laser lebih tinggi, tetapi mengabaikan siapa yang memiliki kualitas pancaran lebih baik.
Hari ini mari kita lihat apa itu kecerahan tinggi, dan keuntungan serta pentingnya kecerahan tinggi.
Sifat sinar laser
Sinar laser yang dipancarkan oleh laser terlihat seperti ini, pertama berkumpul di medan dekat, lalu menyebar ke medan jauh
di dalam,
Jari-jari balok pinggang w0 adalah jari-jari di mana sinar laser menyatu ke bagian terkecil di medan dekat;
Panjang Rayleigh ZR adalah posisi ketika pinggang balok dinaikkan √2 kali;
Medan jauh didefinisikan sebagai rentang di luar 4 kali panjang Rayleigh, dan medan dekat didefinisikan sebagai rentang dalam 4 kali panjang Rayleigh;
Sudut divergensi medan jauh θ mewakili tingkat divergensi sinar laser di medan jauh.
Karakterisasi Kualitas Balok
Kualitas sinar adalah parameter inti untuk mengkarakterisasi karakteristik sinar laser, dan merupakan indikator penting dari laser, yang digunakan untuk mengukur tingkat fokus sinar laser dalam situasi tertentu.Metode yang umum digunakan untuk mengukur kualitas balok adalah: produk parameter balok (BPP) dan M2faktor.
BPP (Produk Parameter Balok): produk parameter balok, didefinisikan sebagai radius pinggang balok ( w0) dikalikan dengan sudut divergensi medan jauh (θ):
M2: Rasio produk parameter balok dengan produk parameter balok dari balok Gaussian fundamental, yang dapat dikonversi menjadi BPP:
Dari rumus di atas kita dapat dengan mudah menemukan bahwa: BPP tidak ada hubungannya dengan panjang gelombang, sedangkan faktor M2 berhubungan dengan panjang gelombang laser.
Nilai faktor M² sangat dekat dengan 1 , yang berarti rasio data nyata dengan data ideal.Ketika data sebenarnya lebih dekat dengan data ideal, kualitas pancaran lebih baik.
Untuk laser fiber dengan panjang gelombang 1070nm , parameter yang ideal adalah:
Ketika laser serat BPP atau M2parameterlebih dekat ke nilai ini, kualitas balok lebih baik dan sudut divergensi yang sesuai lebih kecil.
Cara menentukan kualitas balok
Biasanya, kami menggunakan beam analyzer untuk mengukur kualitas sinar laser, membiarkan penganalisa bergerak relatif terhadap jalur optik, dan mengumpulkan informasi X, Y, dan Z pada beberapa posisi untuk menentukan ukuran pinggang sinar, posisi, dan sudut divergensi , dan menghitung panjang Rayleigh dan BPP atau M2.
Yang umum digunakan adalah metode tepi pisau dan metode celah.Ide keduanya pada dasarnya sama, yaitu menggunakan ujung pisau atau celah untuk memindai sinar, mengukur dan memetakan distribusi bidang cahaya suatu bagian, lalu bergerak ke atas dan ke bawah untuk mengukur dan memetakan bidang cahaya di jarak yang berbeda.Akhirnya, distribusi medan cahaya tiga dimensi diperoleh.
▲ Metode ujung pisau
▲ Metode celah
Pengujian kualitas balok seringkali lebih rumit.Sederhananya, kita dapat memperkirakan perkiraan menurut diameter inti serat dan bukaan numerik (NA).
Seberkas cahaya, tidak peduli seberapa besar rentang sudutnya, hanya dapat ditransmisikan secara normal ketika memasuki serat dalam rentang sudut kejadian kritis.Nilai sinus dari sudut α ini adalah bukaan numerik NA dari serat, yaitu NA = sinα, yang memantulkan cahaya yang diterima oleh serat.kemampuan.Secara umum dapat dianggap kira-kira seperti itu.
Apa yang biasanya kita maksud dengan laser kecerahan tinggi?
Kecerahan (Br) Definisi: Kerapatan daya per satuan luas dan satuan sudut padat.Seperti yang kami sebutkan sebelumnya, area inti dari laser serat
, sudut solid medan jauh
.
Menurut rumus di atas, tidak sulit untuk melihat bahwa yang disebut kecerahan tinggi berarti memiliki kualitas pancaran yang lebih tinggi (yaitu, BPP atau M yang lebih kecil).2 ) di bawah kekuatan yang sama.
Sebagai pemimpin global dalam laser kecerahan tinggi,GW Laser Tech berfokus pada penelitian dan pengembangan laser serat kecerahan tinggi 976nm, memimpin tren pengembangan laser serat.
Laser Guangzhoutunggal-mode 10μmmembatasi laser output serat, M2<1.1, dan laser serat 50kw 100μm memiliki kepadatan energi yang mendekati batas fisik.
Laser konvensional 100μm diameter inti mode tunggal 4kW M2<1,3, multi-mode 12kW laser BPP<4.
▲ Laser Guanghui seri YLPS modul tunggal laser 4KW
▲ Laser Guanghui Laser seri YLPM laser multi-modul 20KW
5
Signifikansi dan keuntungan dari kecerahan tinggi
Dalam beberapa tahun terakhir, laser berdaya tinggi secara bertahap menjadi kekuatan utama di pasar, dan laser serat juga bergerak menuju daya yang lebih tinggi.Laser 12KW telah menjadi konfigurasi standar produsen laser arus utama.Tahun lalu, penjualan laser 20KW Guanghui Laser meningkat secara signifikan;saat ini, laser 40KW secara bertahap mulai dikirimkan.
Sebagian besar laser serat berdaya tinggi saat ini terdiri dari beberapa modul, yaitu keluaran cahaya oleh beberapa modul laser digabungkan menjadi satu serat optik untuk keluaran.Dibandingkan dengan inti serat keluaran dari modul laser tunggal, beberapa modul Diameter inti serat keluaran gabungan lebih besar dan kualitas balok juga lebih rendah.
Jika kualitas balok diabaikan, tidak peduli seberapa tinggi dayanya, itu dapat diwujudkan melalui skema penggabungan balok multi-modul.Namun, dengan kemajuan teknologi dan peningkatan industri, industri manufaktur secara bertahap akan bergerak menuju high-end, yang pasti akan mengajukan persyaratan laser yang semakin tinggi, tidak hanya memuaskan peningkatan daya, tetapi juga lebih memperhatikan peningkatan kecerahan. .Laser berdaya tinggi yang hanya meningkatkan daya tanpa memperhatikan kecerahan akan segera tersingkir oleh pasar.
Sejak didirikan, GW Laser Techtelah berkomitmen untuk penelitian dan pengembangan laser kecerahan tinggi, dan akan meningkatkan daya dan meningkatkan kecerahan secara merata.Melalui optimalisasi teknologi modul laser tunggal, penyambungan fusi serat, dan skema penggabungan sinar, kecerahan laser semakin ditingkatkan.Di bawah kondisi daya yang sama, setelah kolimasi dan pemfokusan oleh sistem optik yang sama, titik pada titik fokus lebih kecil dan kerapatan energi lebih tinggi.Ini secara langsung diwujudkan dalam aplikasi pemrosesan laser: di bawah kekuatan yang sama, kecepatan pemrosesan lebih cepat;di bawah kecepatan pemrosesan yang sama, daya yang dibutuhkan lebih kecil.
Ambil pemotongan laser 20KW seri YLPM GW Laser sebagai contoh.Dibandingkan dengan laser lain dengan kekuatan yang sama, kecepatan potongnya lebih cepat, dan keunggulan ini sangat jelas dalam memotong bahan dengan reflektif tinggi.
Laser kecerahan tinggi adalah arah penting untuk pengembangan industri laser.Pasar laser berdaya tinggi saat ini telah menunjukkan homogenitas yang jelas, dan produsen laser besar maju ke arah daya yang dilapiskan.
GWLasertidak hanya peduli dengan peningkatan daya laser, tetapi juga lebih memperhatikan peningkatan kecerahan laser.Di masa mendatang, kami akan terus mengeksplorasi ke arah kecerahan tinggi, sehingga laser memiliki kualitas sinar dan kinerja pemrosesan yang lebih baik, serta membantu pelanggan meningkatkan efisiensi pemrosesan.
Waktu posting: Des-21-2022