Ласер има четири главне карактеристике, а то су високу осветљеност, добру усмереност, добру монохроматичност и високу кохерентност.Ова својства су међусобно повезана, чинећи ласер погодним за различите сценарије.
Висока светлост ласера је важна карактеристика која се разликује од обичних извора светлости, а повећање снаге и осветљености је такође вечна тема за развој ласера.Оно што је висока осветљеност, изражена техничким језиком, јесте да је ближи 1 индекс М2 који описује квалитет зрака.
Последњих година, са унапређењем технологије, домаћи фибер ласери су постепено пробијали границу снаге, са 12КВ на 20КВ.Тренутно је на тржиште пуштен највећи фибер ласер снаге 30КВ, а следећи корак је 50КВ.Сви обраћају пажњу и такмиче се чија је излазна снага ласера већа, али игноришу ко има бољи квалитет зрака.
Хајде да данас погледамо шта је велика осветљеност и предности и значај високе осветљености.
Особине ласерског зрака
Ласерско светло које емитује ласер изгледа овако, прво се приближава у блиском пољу, а затим се шири у далеком пољу
у,
Радијус струка зрака в0 је полупречник на коме ласерски сноп конвергира до најмањег пресека у блиском пољу;
Релејева дужина ЗР је позиција када је струк греде повећан за √2 пута;
Далеко поље је дефинисано као опсег већи од 4 пута Релејове дужине, а блиско поље је дефинисано као опсег унутар 4 пута Релејове дужине;
Угао дивергенције далеког поља θ представља степен дивергенције ласерског зрака у далеком пољу.
Карактеризација квалитета зрака
Квалитет зрака је основни параметар за карактеризацију карактеристика ласерског зрака и важан је индикатор ласера који се користи за мерење степена фокуса ласерског зрака у специфичној ситуацији.Најчешће коришћене методе за квантификацију квалитета зрака су: производ параметара зрака (БПП) и М2фактор.
БПП (Беам Параметер Продуцт): производ параметара греде, дефинисан као радијус струка греде (в0) помножено са углом дивергенције далеког поља (θ):
М2: Однос производа параметара снопа према производу параметара снопа основног Гаусовог снопа, који се може конвертовати у БПП:
Из горње формуле лако можемо закључити да: БПП нема никакве везе са таласном дужином, док је фактор М2 повезан са таласном дужином ласера.
Вредност фактора М² је бесконачно близу 1, што значи однос стварних података и идеалних података.Када су стварни подаци ближи идеалним подацима, квалитет зрака је бољи.
За ласер са влакнима са таласном дужином од 1070нм, идеални параметри би требали бити:
Када се фибер ласер БПП или М2параметарје ближи овој вредности, квалитет зрака је бољи и одговарајући угао дивергенције је мањи.
Како одредити квалитет зрака
Обично користимо анализатор зрака за мерење квалитета снопа ласера, пуштамо анализатор да се креће у односу на оптичку путању и прикупљамо Кс, И и З информације на више позиција да бисмо одредили величину струка зрака, положај и угао дивергенције и израчунајте Релејеву дужину и БПП или М2.
Уобичајено коришћени су метода са ивицом ножа и метода прореза.Идеје ове две идеје су у основи исте, то јест, користите ивицу ножа или прорез да бисте скенирали сноп, измерите и мапирали дистрибуцију светлосног поља дела, а затим се померајте горе-доле да бисте измерили и мапирали светлосно поље на различите удаљености.Коначно, добијена је тродимензионална расподела светлосног поља.
▲ Метода ивице ножа
▲ Метода прореза
Тест квалитета зрака је често компликованији.Једноставно, можемо апроксимирати процену према пречнику језгра влакна и нумеричком отвору (НА).
Сноп светлости, без обзира колико је велики опсег угла, може се нормално преносити само када уђе у влакно унутар опсега критичног упадног угла.Вредност синуса овог угла α је нумерички отвор НА влакна, односно НА=синα, који рефлектује светлост коју прима влакно.способност.Углавном се може сматрати отприлике тако.
Шта обично подразумевамо под ласерима велике светлости?
Осветљеност (Бр) Дефиниција: Густина снаге по јединици површине и јединичном чврстом углу.Као што смо раније споменули, језгро ласерског ласера
, чврсти угао далеког поља
.
Према горњој формули, није тешко уочити да такозвана висока осветљеност значи да има већи квалитет снопа (тј. мањи БПП или М2 ) под истом снагом.
Као глобални лидер у ласерима велике светлости,ГВ Ласер Тецх се фокусира на истраживање и развој 976нм ласера са влакнима велике светлости, водећи тренд развоја фибер ласера.
Гуангхуи Ласер'с сингле-режим 10μмгранични ласер за излаз влакана, М2<1,1 и 50кв 100μм ласер са влакнима имају густину енергије близу физичке границе.
Конвенционални једномодни ласер од 4кВ пречника језгра М2<1.3, мулти-моде 12кВ ласер БПП<4.
▲ Гуангхуи ласер ИЛПС серија са једним модулом од 4КВ ласера
▲ Гуангхуи Ласер ИЛПМ серија мулти-модул 20КВ ласер
5
Значај и предности високе осветљености
Последњих година ласери велике снаге постепено постају главна сила на тржишту, а ласери са влакнима такође се крећу ка већој снази.Ласери од 12КВ постали су стандардна конфигурација главних произвођача ласера.Прошле године, Гуангхуи Ласер је значајно повећао продају ласера од 20КВ;тренутно, ласери од 40КВ постепено почињу да се испоручују.
Већина тренутних ласера са влакнима велике снаге састоји се од више модула, то јест, излазна светлост вишеструких ласерских модула је спојена у једно оптичко влакно за излаз.У поређењу са излазним влакнастим језгром једног ласерског модула, више модула Комбиновани пречник језгра излазног влакна је већи и квалитет зрака је сходно томе нижи.
Ако се занемари квалитет снопа, без обзира на то колико је велика снага, то се може реализовати кроз мулти-модулну шему комбиновања снопа.Међутим, са технолошким напретком и индустријском надоградњом, прерађивачка индустрија ће се постепено кретати ка врхунском, што ће неизбежно постављати све веће захтеве за ласере, не само да ће задовољити повећање снаге, већ и посветити више пажње побољшању осветљености. .Тржиште ће ускоро елиминисати оне ласере велике снаге који само повећавају снагу без обраћања пажње на осветљеност.
Од свог оснивања, ГВ Ласер Тецхје посвећен истраживању и развоју ласера велике светлости, и подједнако ће повећати снагу и осветљеност.Кроз оптимизацију технологије једног ласерског модула, спајање влакана и шеме комбиновања снопа, светлост ласера је додатно побољшана.Под истим условима снаге, након колимације и фокусирања истим оптичким системом, тачка у фокусној тачки је мања, а густина енергије већа.Ово се директно манифестује у апликацијама за ласерску обраду: под истом снагом, брзина обраде је већа;под истом брзином обраде потребна снага је мања.
Узмимо за пример ласерско сечење ГВ Ласер ИЛПМ серије 20КВ.У поређењу са другим ласерима исте снаге, брзина резања је већа, а ова предност је посебно очигледна у резању материјала са високим одсјајем.
Ласери велике светлости су важан правац за развој ласерске индустрије.Садашње тржиште ласера велике снаге показало је очигледну хомогеност, а главни произвођачи ласера напредују у правцу суперпониране снаге.
GWЛасерне само да брине о повећању снаге ласера, већ више пажње посвећује и побољшању светлине ласера.У будућности ћемо наставити да истражујемо у правцу високе осветљености, тако да ласер има бољи квалитет зрака и перформансе обраде, и помаже купцима да побољшају ефикасност обраде.
Време поста: 21.12.2022