Лазердің төрт негізгі сипаттамасы бар, атап айтқанда жоғары жарықтық, жақсы бағыттылық, жақсы монохроматтық және жоғары когеренттілік.Бұл қасиеттер бір-бірімен байланысты, бұл лазерді әртүрлі сценарийлер үшін қолайлы етеді.
Лазердің жоғары жарықтығы қарапайым жарық көздерінен ерекшеленетін маңызды қасиет, ал қуат пен жарықтылықты арттыру да лазерлерді дамытудың мәңгілік тақырыбы болып табылады.Техникалық тілде көрсетілген жоғары жарықтық дегеніміз 1-ге жақындаған сайын сәуленің сапасын сипаттайтын М2 индексі болып табылады.
Соңғы жылдары технологияның жетілдірілуімен отандық талшықты лазерлер 12 кВт-тан 20 кВт-қа дейінгі қуат шегін біртіндеп бұзды.Қазіргі уақытта нарықта қуаты 30 кВт болатын ең жоғары талшықты лазер шығарылды, ал келесі қадам - 50 кВт.Барлығы назар аударады және кімнің лазер шығару қуаты жоғары екеніне жарысады, бірақ кімнің сәуле сапасы жақсы екенін елемейді.
Бүгін жоғары жарықтық деген не екенін және жоғары жарықтықтың артықшылықтары мен маңыздылығын қарастырайық.
Лазер сәулесінің қасиеттері
Лазер шығаратын лазер сәулесі осылай көрінеді, алдымен жақын өрісте жиналады, содан кейін алыс өріске таралады.
ішінде,
Сәуле белінің радиусы w0 - лазер сәулесінің жақын өрістегі ең кіші учаскеге жақындау радиусы;
Rayleigh ұзындығы ZR - арқалық белі √2 есе ұлғайған кездегі позиция;
Алыс өріс Рэйлей ұзындығынан 4 есе асатын диапазон ретінде анықталады, ал жақын өріс Рэйлей ұзындығынан 4 есе асатын ауқым ретінде анықталады;
Алыс өрістің дивергенция бұрышы θ алыс өрістегі лазер сәулесінің дивергенция дәрежесін білдіреді.
Сәуле сапасының сипаттамасы
Сәуле сапасы лазер сәулесінің сипаттамаларын сипаттайтын негізгі параметр болып табылады және ол нақты жағдайда лазер сәулесінің фокусының дәрежесін өлшеу үшін қолданылатын лазердің маңызды көрсеткіші болып табылады.Сәуле сапасын сандық бағалау үшін жиі қолданылатын әдістер: сәуленің параметр өнімі (BPP) және M2фактор.
BPP (Beam Parameter Product): сәуленің белдік радиусы ( w) ретінде анықталған сәуле параметрінің өнімі0) алыс өрістің дивергенция бұрышына (θ) көбейтіндісі:
М2: БПП түрлендіруге болатын іргелі Гаусс сәулесінің сәулелік параметрінің туындысының сәулелік параметр өніміне қатынасы:
Жоғарыда келтірілген формуладан біз оңай таба аламыз: BPP толқын ұзындығына ешқандай қатысы жоқ, ал M2 факторы лазер толқын ұзындығына қатысты.
M² коэффициентінің мәні 1-ге шексіз жақын, бұл нақты деректердің идеалды деректерге қатынасын білдіреді.Нақты деректер идеалды деректерге жақын болғанда, сәуленің сапасы жақсырақ болады.
Толқын ұзындығы 1070 нм талшықты лазер үшін идеалды параметрлер болуы керек:
Талшықты лазер BPP немесе M2 болғандапараметросы мәнге жақын болса, сәуленің сапасы жақсырақ және сәйкес дивергенция бұрышы кішірек.
Сәуленің сапасын қалай анықтауға болады
Әдетте, біз лазер сәулесінің сапасын өлшеу үшін сәулелік анализаторды қолданамыз, анализатордың оптикалық жолға қатысты қозғалуына мүмкіндік береміз және сәуленің белдік өлшемін, орналасуын және дивергенция бұрышын анықтау үшін X, Y және Z ақпаратты бірнеше позицияда жинаймыз. , және Rayleigh ұзындығын және BPP немесе M2 есептеңіз.
Көбінесе пышақ жиегі әдісі және саңылау әдісі қолданылады.Екеуінің идеялары негізінен бірдей, яғни сәулені сканерлеу үшін пышақ ұшын немесе саңылауды пайдаланыңыз, бөлімнің жарық өрісінің таралуын өлшеп, картаға түсіріңіз, содан кейін жарық өрісін өлшеп, картаға түсіру үшін жоғары және төмен жылжытыңыз. әртүрлі қашықтық.Соңында үш өлшемді жарық өрісінің таралуы алынады.
▲ Пышақ ұшы әдісі
▲ Жарық әдісі
Сәуле сапасын сынау жиі күрделірек.Қарапайым сөзбен айтқанда, біз талшықтың өзегінің диаметрі мен сандық апертураға (NA) сәйкес бағалауды жуықтай аламыз.
Жарық шоғы, бұрыш диапазоны қаншалықты үлкен болса да, ол критикалық түсетін бұрыш диапазонында талшыққа енген кезде ғана қалыпты түрде тасымалдана алады.Бұл α бұрышының синустық мәні талшықтың NA сандық апертурасы, яғни талшық қабылдаған жарықты көрсететін NA=sinα.қабілеті.Жалпы алғанда шамамен осылай деп санауға болады.
Жарықтығы жоғары лазерлер деп әдетте нені айтамыз?
Жарықтық (Br) Анықтама: Бірлік аудандағы қуат тығыздығы және бірлік тұтас бұрыш.Жоғарыда айтқанымыздай, талшықты лазердің негізгі аймағы
, алыс өрістің тұтас бұрышы
.
Жоғарыдағы формулаға сәйкес, жоғары жарықтық деп аталатын оның жоғары сәуле сапасы (яғни, кіші BPP немесе M) бар екенін білдіретінін байқау қиын емес.2 ) сол билік астында.
Жарықтығы жоғары лазерлердің әлемдік көшбасшысы ретінде,GW Laser Tech компаниясы талшықты лазерлердің даму тенденциясына жетекшілік ететін 976 нм жоғары жарықтығы бар талшықты лазерлерді зерттеу мен дамытуға бағытталған.
Гуанхуй лазеріжалғыз-режимі 10 мкмшекті талшықты шығару лазері, M2<1,1 және 50 кВт 100 мкм талшықты лазердің физикалық шекке жақын энергия тығыздығы бар.
Кәдімгі диаметрі 100 мкм бір режимді 4 кВт лазер M2<1,3, көп режимді 12 кВт лазер BPP<4.
▲ Guanghui лазері YLPS сериялы бір модульді 4KW лазері
▲ Guanghui Laser YLPM сериясы көп модульді 20 кВт лазер
5
Жоғары жарықтықтың маңызы мен артықшылықтары
Соңғы жылдары жоғары қуатты лазерлер нарықта бірте-бірте негізгі күшке айналуда, ал талшықты лазерлер де жоғары қуатқа қарай жылжуда.12 кВт лазерлер негізгі лазер өндірушілерінің стандартты конфигурациясына айналды.Өткен жылы Guanghui Laser компаниясының 20KW лазерлерін сатуы айтарлықтай өсті;қазіргі уақытта 40 кВт лазерлер бірте-бірте жөнелтіле бастады.
Ағымдағы жоғары қуатты талшықты лазерлердің көпшілігі бірнеше модульдерден тұрады, яғни бірнеше лазерлік модульдер арқылы жарық шығару шығыс үшін бір оптикалық талшыққа біріктірілген.Жалғыз лазерлік модульдің шығыс талшықты өзегімен, бірнеше модульдермен салыстырғанда Біріктірілген шығыс талшық өзегінің диаметрі үлкенірек және сәуленің сапасы сәйкесінше төменірек.
Егер сәуленің сапасы еленбесе, қуат қаншалықты жоғары болса да, оны көп модульді сәулелерді біріктіру схемасы арқылы жүзеге асыруға болады.Дегенмен, технологиялық прогресс пен өнеркәсіпті жаңарту кезінде өңдеу өнеркәсібі бірте-бірте жоғары деңгейге қарай жылжиды, бұл лазерлерге жоғары және жоғары талаптарды сөзсіз алға қояды, қуаттың өсуін қанағаттандырып қана қоймай, сонымен қатар жарықтылықты жақсартуға көбірек көңіл бөледі. .Жарықтыққа назар аудармай тек қуатты арттыратын жоғары қуатты лазерлер жақын арада нарықта жойылады.
Құрылғаннан бері GW Laser Techжоғары жарықтығы бар лазерлерді зерттеуге және дамытуға міндеттелді және қуатты арттырады және жарықтылықты бірдей арттырады.Жалғыз лазерлік модуль технологиясын, талшықты біріктіру және сәулені біріктіру схемаларын оңтайландыру арқылы лазердің жарықтығы одан әрі жетілдірілді.Бірдей қуат жағдайында, бір оптикалық жүйемен коллимациядан және фокустаудан кейін фокустық нүктедегі нүкте кішірек және энергия тығыздығы жоғары болады.Бұл лазерлік өңдеу қолданбаларында тікелей көрінеді: бірдей қуатта өңдеу жылдамдығы жылдамырақ;бірдей өңдеу жылдамдығы кезінде қажетті қуат азырақ болады.
Мысал ретінде GW Laser компаниясының YLPM сериясының 20 кВт лазерлік кесуін алыңыз.Бір қуаттағы басқа лазерлермен салыстырғанда кесу жылдамдығы жылдамырақ және бұл артықшылық әсіресе шағылыстыратын жоғары материалдарды кесуде айқын көрінеді.
Жарықтығы жоғары лазерлер лазерлік индустрияны дамытудың маңызды бағыты болып табылады.Ағымдағы жоғары қуатты лазер нарығы айқын біртектілікті көрсетті және ірі лазер өндірушілері қабатталған қуат бағытында алға жылжуда.
GWЛазерлазер қуатын арттыру туралы ғана емес, сонымен қатар лазердің жарықтығын жақсартуға көп көңіл бөледі.Болашақта біз жоғары жарықтық бағытында зерттеуді жалғастырамыз, осылайша лазер сәулесінің сапасы мен өңдеу өнімділігін жоғарылатады және тұтынушыларға өңдеу тиімділігін арттыруға көмектеседі.
Жіберу уақыты: 21 желтоқсан 2022 ж