Lāzeram ir četras galvenās īpašības, proti, augsts spilgtums, laba virziena, laba vienkrāsainība un augsta saskaņotība.Šīs īpašības ir saistītas viena ar otru, padarot lāzeru piemērotu dažādiem scenārijiem.
Lāzera augstais spilgtums ir svarīga iezīme, kas atšķiras no parastajiem gaismas avotiem, un jaudas un spilgtuma palielināšana ir arī mūžīga lāzeru attīstības tēma.Augsts spilgtums tehniskajā valodā ir tas, ka, jo tuvāk 1, ir rādītājs M2, kas raksturo staru kūļa kvalitāti.
Pēdējos gados, pilnveidojoties tehnoloģijām, vietējie šķiedru lāzeri ir pakāpeniski pārkāpuši jaudas ierobežojumu no 12KW līdz 20KW.Šobrīd tirgū ir laists augstākais šķiedru lāzers ar jaudu 30KW, un nākamais solis ir 50KW.Katrs pievērš uzmanību un sacenšas, kuram lāzera izejas jauda ir lielāka, bet ignorē, kuram labāka stara kvalitāte.
Šodien apskatīsim, kas ir augsts spilgtums, kā arī augsta spilgtuma priekšrocības un nozīme.
Lāzera stara īpašības
Lāzera izstarotā lāzera gaisma izskatās šādi, vispirms saplūstot tuvajā laukā un pēc tam izplatoties tālajā laukā
iekšā,
Stara vidukļa rādiuss w0 ir rādiuss, kurā lāzera stars saplūst uz mazāko posmu tuvajā laukā;
Rayleigh garums ZR ir pozīcija, kad stara viduklis ir palielināts par √2 reizes;
Tāls lauks ir definēts kā diapazons, kas 4 reizes pārsniedz Reilija garumu, un tuvais lauks ir definēts kā diapazons, kas 4 reizes pārsniedz Reilija garumu;
Tālā lauka novirzes leņķis θ atspoguļo lāzera stara novirzes pakāpi tālajā laukā.
Sijas kvalitātes raksturojums
Stara kvalitāte ir galvenais parametrs, kas raksturo lāzera stara raksturlielumus, un tas ir svarīgs lāzera rādītājs, ko izmanto, lai noteiktu lāzera stara fokusa pakāpi konkrētā situācijā.Parasti izmantotās metodes staru kūļa kvalitātes noteikšanai ir: staru kūļa parametru produkts (BPP) un M2faktors.
BPP (staruļa parametru produkts): staru kūļa parametru reizinājums, kas definēts kā stara vidukļa rādiuss ( w0) reizināts ar tālā lauka novirzes leņķi (θ):
M2: staru kūļa parametra reizinājuma attiecība pret pamata Gausa staru kūļa parametru reizinājumu, ko var pārvērst par BPP:
No iepriekš minētās formulas mēs varam viegli atrast, ka: BPP nav nekāda sakara ar viļņa garumu, savukārt M2 koeficients ir saistīts ar lāzera viļņa garumu.
M² koeficienta vērtība ir bezgalīgi tuvu 1, kas nozīmē reālo datu attiecību pret ideālajiem datiem.Ja reālie dati ir tuvāk ideālajiem datiem, staru kūļa kvalitāte ir labāka.
Šķiedru lāzeram ar viļņa garumu 1070 nm ideāliem parametriem jābūt:
Kad šķiedru lāzers BPP vai M2parametrsir tuvāk šai vērtībai, staru kūļa kvalitāte ir labāka un atbilstošais novirzes leņķis ir mazāks.
Kā noteikt staru kvalitāti
Parasti mēs izmantojam stara analizatoru, lai izmērītu lāzera stara kvalitāti, ļaujam analizatoram pārvietoties attiecībā pret optisko ceļu un apkopot X, Y un Z informāciju vairākās pozīcijās, lai noteiktu stara vidukļa izmēru, pozīciju un novirzes leņķi. , un aprēķiniet Reilija garumu un BPP vai M2.
Parasti tiek izmantota naža malu metode un šķēluma metode.Abu idejas būtībā ir vienādas, tas ir, izmantojiet naža asmeni vai spraugu, lai skenētu staru, izmērītu un kartētu sekcijas gaismas lauka sadalījumu, un pēc tam pārvietojieties uz augšu un uz leju, lai izmērītu un kartētu gaismas lauku plkst. dažādi attālumi.Visbeidzot tiek iegūts trīsdimensiju gaismas lauka sadalījums.
▲ Metode ar nazi
▲ Sprauga metode
Sijas kvalitātes pārbaude bieži ir sarežģītāka.Vienkārši mēs varam tuvināt novērtējumu pēc šķiedras serdes diametra un skaitliskās apertūras (NA).
Gaismas staru kūli neatkarīgi no tā, cik liels ir leņķa diapazons, var normāli pārraidīt tikai tad, kad tas nonāk šķiedrā kritiskā krītošā leņķa diapazonā.Šī leņķa sinusa vērtība α ir šķiedras skaitliskā apertūra NA, tas ir, NA=sinα, kas atspoguļo šķiedras saņemto gaismu.spēja.To kopumā var aptuveni uzskatīt.
Ko mēs parasti saprotam ar augsta spilgtuma lāzeriem?
Spilgtums (Br) Definīcija: jaudas blīvums uz laukuma vienību un telpas leņķa vienību.Kā jau minējām iepriekš, šķiedru lāzera kodols
, tālā lauka telpiskais leņķis
.
Saskaņā ar iepriekš minēto formulu nav grūti saprast, ka tā sauktais augstais spilgtums nozīmē, ka tam ir augstāka staru kūļa kvalitāte (tas ir, mazāks BPP vai M2) ar tādu pašu jaudu.
Kā pasaules līderis augsta spilgtuma lāzeru ražošanā,GW Laser Tech koncentrējas uz 976 nm augsta spilgtuma šķiedru lāzeru izpēti un izstrādi, vadot šķiedru lāzeru attīstības tendenci.
Guanghui lāzersir viens-režīms 10μmlimita šķiedru izvades lāzers, M2<1,1 un 50kw 100μm šķiedru lāzera enerģijas blīvums ir tuvu fiziskajai robežai.
Parastais 100 μm serdes diametra viena režīma 4 kW lāzers M2<1,3, vairāku režīmu 12kW lāzera BPP<4.
▲ Guanghui lāzers YLPS sērijas viena moduļa 4KW lāzers
▲ Guanghui Laser YLPM sērijas vairāku moduļu 20KW lāzers
5
Augsta spilgtuma nozīme un priekšrocības
Pēdējos gados lieljaudas lāzeri pamazām kļūst par galveno spēku tirgū, un arī šķiedru lāzeri virzās uz lielāku jaudu.12KW lāzeri ir kļuvuši par galveno lāzeru ražotāju standarta konfigurāciju.Pagājušajā gadā Guanghui Laser 20KW lāzeru pārdošanas apjoms ievērojami palielinājās;šobrīd pakāpeniski tiek piegādāti 40 kW lāzeri.
Lielākā daļa pašreizējo lieljaudas šķiedru lāzeru sastāv no vairākiem moduļiem, tas ir, vairāku lāzera moduļu gaismas izvade tiek savienota vienā optiskajā šķiedrā izvadei.Salīdzinot ar viena lāzera moduļa izejas šķiedras serdi, vairāki moduļi. Kombinētais izejas šķiedras serdeņa diametrs ir lielāks un staru kūļa kvalitāte attiecīgi zemāka.
Ja staru kūļa kvalitāte tiek ignorēta, neatkarīgi no tā, cik liela ir jauda, to var realizēt, izmantojot vairāku moduļu staru kūļa apvienošanas shēmu.Taču līdz ar tehnoloģiju progresu un rūpniecisko modernizāciju apstrādes rūpniecība pamazām virzīsies uz augstākās klases līmeni, kas neizbēgami izvirzīs arvien augstākas prasības lāzeriem, ne tikai apmierinot jaudas pieaugumu, bet arī pievēršot lielāku uzmanību spilgtuma uzlabošanai. .Tie lieljaudas lāzeri, kas tikai palielina jaudu, nepievēršot uzmanību spilgtumam, drīzumā tiks likvidēti tirgū.
Kopš tās dibināšanas GW Laser Techir apņēmusies pētīt un attīstīt augsta spilgtuma lāzerus, un tas vienlīdz palielinās jaudu un palielinās spilgtumu.Optimizējot viena lāzera moduļa tehnoloģiju, šķiedru saplūšanu un staru kūļa apvienošanas shēmas, lāzera spilgtums ir vēl vairāk uzlabots.Tādos pašos jaudas apstākļos pēc kolimācijas un fokusēšanas ar to pašu optisko sistēmu fokusa punkts ir mazāks un enerģijas blīvums ir lielāks.Tas tieši izpaužas lāzera apstrādes lietojumos: ar tādu pašu jaudu apstrādes ātrums ir ātrāks;ar tādu pašu apstrādes ātrumu vajadzīgā jauda ir mazāka.
Kā piemēru ņemiet GW Laser YLPM sērijas 20KW lāzergriešanu.Salīdzinot ar citiem tādas pašas jaudas lāzeriem, griešanas ātrums ir ātrāks, un šī priekšrocība ir īpaši acīmredzama, griežot materiālus ar augstu atstarošanos.
Augsta spilgtuma lāzeri ir svarīgs lāzerindustrijas attīstības virziens.Pašreizējais lieljaudas lāzeru tirgus ir parādījis acīmredzamu viendabīgumu, un lielākie lāzeru ražotāji virzās uz priekšu uzliktās jaudas virzienā.
GWLāzersne tikai rūpējas par lāzera jaudas palielināšanu, bet arī pievērš lielāku uzmanību lāzera spilgtuma uzlabošanai.Nākotnē mēs turpināsim izpēti augsta spilgtuma virzienā, lai lāzeram būtu labāka staru kvalitāte un apstrādes veiktspēja, kā arī palīdzētu klientiem uzlabot apstrādes efektivitāti.
Izlikšanas laiks: 21. decembris 2022