Lazeris turi keturias pagrindines charakteristikas, būtent didelį ryškumą, gerą kryptingumą, gerą monochromatiškumą ir aukštą darnumą.Šios savybės yra susijusios viena su kita, todėl lazeris tinka įvairiems scenarijams.
Didelis lazerio ryškumas yra svarbi savybė, kuri skiriasi nuo įprastų šviesos šaltinių, o galios ir ryškumo didinimas taip pat yra amžina lazerių kūrimo tema.Didelis ryškumas, išreikštas technine kalba, yra tas, kad kuo arčiau 1, yra spindulio kokybę apibūdinantis indeksas M2.
Pastaraisiais metais, tobulėjant technologijoms, buitiniai šviesolaidiniai lazeriai palaipsniui peržengė galios ribą – nuo 12KW iki 20KW.Šiuo metu į rinką išleistas didžiausias šviesolaidinis lazeris, kurio galia siekia 30KW, o kitas žingsnis – 50KW.Visi atkreipia dėmesį ir varžosi, kieno lazerio išėjimo galia didesnė, bet ignoruoja, kurio spindulio kokybė geresnė.
Šiandien pažiūrėkime, kas yra didelis ryškumas, didelio ryškumo privalumus ir reikšmę.
Lazerio spindulio savybės
Lazerio skleidžiama lazerio šviesa atrodo taip: pirmiausia susilieja artimajame lauke, o paskui pasklinda tolimajame lauke
į,
Spindulio juosmens spindulys w0 yra spindulys, kuriuo lazerio spindulys susilieja į mažiausią artimojo lauko atkarpą;
Rayleigh ilgis ZR yra padėtis, kai spindulio juosmuo padidinamas √2 kartus;
Tolimasis laukas apibrėžiamas kaip diapazonas, viršijantis 4 kartus Reilio ilgį, o artimasis laukas apibrėžiamas kaip diapazonas, 4 kartus didesnis už Rayleigh ilgį;
Tolimojo lauko divergencijos kampas θ rodo lazerio spindulio nukrypimo laipsnį tolimajame lauke.
Sijos kokybės apibūdinimas
Spindulio kokybė yra pagrindinis parametras, apibūdinantis lazerio spindulio charakteristikas, ir tai yra svarbus lazerio rodiklis, naudojamas matuoti lazerio spindulio fokusavimo laipsnį konkrečioje situacijoje.Dažniausiai naudojami pluošto kokybės kiekybinio įvertinimo metodai: pluošto parametrų sandauga (BPP) ir M2veiksnys.
BPP (Spindulio parametrų produktas): pluošto parametro produktas, apibrėžiamas kaip spindulio juosmens spindulys ( w0) padaugintas iš tolimojo lauko nuokrypio kampo (θ):
M2: pluošto parametro sandauga ir pagrindinio Gauso pluošto pluošto parametro sandauga, kurią galima konvertuoti į BPP:
Iš pirmiau pateiktos formulės galime lengvai nustatyti, kad: BPP neturi nieko bendra su bangos ilgiu, o M2 koeficientas yra susijęs su lazerio bangos ilgiu.
M² koeficiento reikšmė yra be galo artima 1, o tai reiškia tikrų duomenų ir idealių duomenų santykį.Kai tikrieji duomenys yra arčiau idealių duomenų, pluošto kokybė yra geresnė.
Skaiduliniam lazeriui, kurio bangos ilgis yra 1070 nm, idealūs parametrai turėtų būti:
Kai pluošto lazeris BPP arba M2parametrasyra arčiau šios vertės, spindulio kokybė geresnė, o atitinkamas nukrypimo kampas mažesnis.
Kaip nustatyti sijos kokybę
Paprastai lazerio spindulio kokybei matuoti naudojame pluošto analizatorių, leidžiame analizatoriui judėti optinio kelio atžvilgiu ir renkame X, Y ir Z informaciją keliose padėtyse, kad nustatytų spindulio juosmens dydį, padėtį ir nukrypimo kampą. , ir apskaičiuokite Rayleigh ilgį ir BPP arba M2.
Dažniausiai naudojamas peilio ašmenų metodas ir plyšio metodas.Abiejų idėjos iš esmės yra tos pačios, tai yra, naudokite peilio ašmenį arba plyšį, kad nuskaitytumėte spindulį, išmatuokite ir atvaizduokite atkarpos šviesos lauko pasiskirstymą, o tada judėkite aukštyn ir žemyn, kad išmatuotų ir nubrėžtumėte šviesos lauką skirtingi atstumai.Galiausiai gaunamas trimatis šviesos lauko pasiskirstymas.
▲ Peilio ašmenų metodas
▲ Plyšio metodas
Sijos kokybės patikrinimas dažnai yra sudėtingesnis.Paprasčiausiai galime apytiksliai apskaičiuoti pagal pluošto šerdies skersmenį ir skaitmeninę apertūrą (NA).
Šviesos spindulys, kad ir koks didelis būtų kampo diapazonas, gali būti įprastai perduodamas tik tada, kai jis patenka į skaidulą kritinio kritimo kampo diapazone.Šio kampo sinusinė reikšmė α yra skaidulos skaitmeninė diafragma NA, tai yra NA=sinα, kuri atspindi pluošto gaunamą šviesą.gebėjimas.Paprastai tai galima laikyti maždaug tuo.
Ką paprastai reiškia didelio ryškumo lazeriai?
Ryškumas (Br) Apibrėžimas: galios tankis ploto vienetui ir erdvės kampo vienetas.Kaip minėjome anksčiau, skaidulinio lazerio pagrindinė sritis
, tolimojo lauko kietasis kampas
.
Pagal aukščiau pateiktą formulę nesunku pastebėti, kad vadinamasis didelis ryškumas reiškia, kad jo pluošto kokybė yra aukštesnė (ty mažesnis BPP arba M2) esant tokiai pat galiai.
Kaip pasaulinis didelio ryškumo lazerių lyderis,GW Laser Tech daugiausia dėmesio skiria 976 nm didelio ryškumo šviesolaidinių lazerių tyrimams ir plėtrai, pirmaujanti šviesolaidinių lazerių plėtros tendencija.
Guanghui lazerisvienišas-režimas 10μmribinio pluošto išėjimo lazeris, M2<1,1 ir 50kw 100μm skaidulinio lazerio energijos tankis yra artimas fizinei ribai.
Įprastas 100 μm šerdies skersmens vienmodis 4kW lazeris M2<1,3, kelių režimų 12kW lazeris BPP<4.
▲ Guanghui lazeris YLPS serijos vieno modulio 4KW lazeris
▲ Guanghui Laser YLPM serijos kelių modulių 20KW lazeris
5
Didelio ryškumo reikšmė ir privalumai
Pastaraisiais metais didelės galios lazeriai pamažu tampa pagrindine rinkos jėga, o šviesolaidiniai lazeriai taip pat juda didesnės galios link.12KW lazeriai tapo standartine pagrindinių lazerių gamintojų konfigūracija.Praėjusiais metais „Guanghui Laser“ 20 kW galios lazerių pardavimas gerokai išaugo;Šiuo metu palaipsniui pradedami gabenti 40 kW galios lazeriai.
Dauguma dabartinių didelės galios skaidulinių lazerių yra sudaryti iš kelių modulių, ty kelių lazerinių modulių šviesos išvestis yra sujungta į vieną optinį pluoštą.Palyginti su vieno lazerinio modulio išvesties pluošto šerdimi, keli moduliai Bendras išėjimo pluošto šerdies skersmuo yra didesnis, o pluošto kokybė atitinkamai žemesnė.
Jei spindulio kokybė yra ignoruojama, nesvarbu, kokia didelė galia, ji gali būti įgyvendinta naudojant kelių modulių pluošto sujungimo schemą.Tačiau su technologine pažanga ir pramonės modernizavimu, gamybos pramonė pamažu pereis prie aukščiausios klasės, o tai neišvengiamai kels vis aukštesnius reikalavimus lazeriams, tenkinant ne tik galios didėjimą, bet ir daugiau dėmesio skiriant ryškumo gerinimui. .Tuos didelės galios lazerius, kurie tik padidina galią, nekreipdami dėmesio į ryškumą, greitai pašalins rinka.
Nuo pat įkūrimo GW Laser Techbuvo įsipareigojusi tirti ir plėtoti didelio ryškumo lazerius ir vienodai padidins galią bei ryškumą.Optimizavus vieno lazerio modulio technologiją, skaidulų suliejimo ir pluošto sujungimo schemas, lazerio ryškumas buvo dar patobulintas.Esant tokioms pačioms galios sąlygoms, po kolimacijos ir fokusavimo ta pačia optine sistema, židinio taškas yra mažesnis, o energijos tankis yra didesnis.Tai tiesiogiai pasireiškia lazerinio apdorojimo programose: esant tokiai pačiai galiai, apdorojimo greitis yra didesnis;esant tokiam pačiam apdorojimo greičiui, reikalinga galia yra mažesnė.
Paimkite GW Laser YLPM serijos 20KW pjovimą lazeriu kaip pavyzdį.Lyginant su kitais tos pačios galios lazeriais, pjovimo greitis yra didesnis, o šis pranašumas ypač akivaizdus pjaunant stipriai atspindinčias medžiagas.
Didelio ryškumo lazeriai yra svarbi lazerių pramonės plėtros kryptis.Dabartinė didelės galios lazerių rinka parodė akivaizdų vienalytiškumą, o pagrindiniai lazerių gamintojai žengia į viršų sudėliotos galios kryptimi.
GWLazerisne tik rūpinasi lazerio galios didinimu, bet ir daugiau dėmesio skiria lazerio ryškumo gerinimui.Ateityje mes ir toliau tyrinėsime didelio ryškumo kryptį, kad lazeris būtų kokybiškesnis ir apdorojimo našumas, o klientams padėtų pagerinti apdorojimo efektyvumą.
Paskelbimo laikas: 2022-12-21