ความแตกต่างระหว่างไฟแฟลตท็อปกับไฟเกาส์เซียน

ในเลเซอร์พลังงานโดยทั่วไปจะเป็นลำแสงเกาส์เซียน นั่นคือ ความเข้มของลำแสงในอวกาศแสดงการกระจายแบบเกาส์เซียน ลำแสงดังกล่าวมีความเข้มระดับกลางสูงมาก และค่อยๆ ลดลงตามแนวเส้นชั้นเกาส์เซียนออกไป

ในการใช้งานจริง ไม่เพียงแต่ต้องใช้ลำแสงเกาส์เซียนเท่านั้น แต่ยังต้องใช้ลำแสงเลเซอร์สำหรับความต้องการใช้งานเฉพาะอีกด้วยตัวอย่างเช่น ในการกระจายพลังงาน มีการกระจายแบบวงแหวนบนคานมีรูปร่างต่างๆ เช่น สี่เหลี่ยม กลม เป็นต้น

ในส่วนของการจัดจำหน่ายมีการแจกแบบวงแหวน

การกระจายพลังงานของลำแสง Gaussian ค่อนข้างไม่สม่ำเสมอ และพลังงานระดับกลางสูงเกินไป ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิในพื้นที่สูงเกินไปและส่งผลต่อปฏิสัมพันธ์ระหว่างเลเซอร์กับสารพลังงานของปีกทั้งสองต่ำเกินไปทำให้อัตราการใช้ลดลงดังนั้น ในบางกรณี จึงจำเป็นต้องสร้างลำแสง Gaussian ให้เป็นลำแสงบนราบที่มีการกระจายพลังงานอย่างสม่ำเสมอเพื่อปรับปรุงผลการประมวลผลของเลเซอร์

ตัวเลขต่อไปนี้แสดงลักษณะของโปรไฟล์เลเซอร์ Gaussian และโปรไฟล์เลเซอร์ด้านบนแบน:

ส่วนที่มีความเข้มต่ำที่ด้านใดด้านหนึ่งของพื้นที่ส่วนกลางที่มีอยู่ของลำแสงเรียกว่า "ปีกสองข้าง" ซึ่งมีความเข้มต่ำกว่าเกณฑ์การเผาไหม้ที่จำเป็นสำหรับการใช้งานในการประมวลผลด้วยเลเซอร์ และพลังงานของปีกทั้งสองนี้มักจะสูญเสียไป ซึ่งส่งผลให้มีนัยสำคัญ การลดการใช้พลังงานในเวลาเดียวกัน พลังงานของปีกทั้งสองจะสร้างความเสียหายให้กับพื้นที่โดยรอบนอกพื้นที่เป้าหมาย ซึ่งจะเป็นการขยายพื้นที่ที่ได้รับความร้อนในทางกลับกัน ส่วนที่มีความเข้มสูงเหนือเกณฑ์การเผาไหม้เรียกว่า "พลังงานส่วนเกิน" และพลังงานส่วนเกินเหล่านี้มีศักยภาพที่จะทำให้พื้นผิวเสียหายได้ยิ่งไปกว่านั้น พลังงานในส่วนกลางมีความเข้มข้นมากเกินไป และทำให้เลนส์เสียหายได้ง่าย

ลำแสงเลเซอร์แบบ Flat-top ใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าลำแสงเลเซอร์แบบ Gaussianในโปรไฟล์ลำแสงแบบเกาส์เซียน พลังงานส่วนเกินที่อยู่ตรงกลางเหนือเกณฑ์ความเข้มที่กำหนดโดยการใช้งานและพลังงานที่ต่ำกว่าเกณฑ์ที่กำหนดในปีกทั้งสองข้างจะสูญเปล่าไม่มีปีกในโปรไฟล์คานแบนราบ แต่มีการเปลี่ยนขอบที่ชันกว่า ดังนั้นการใช้พลังงานจึงมีประสิทธิภาพมากขึ้นและความเสียหายต่อพื้นที่โดยรอบลดลง

ดังที่เห็นได้จากรูปด้านบน พลังงานของลำแสงบนพื้นราบนั้นมีอยู่ในพื้นที่ที่กำหนดอย่างชัดเจนมากกว่าลำแสงแบบเกาส์เซียนการเชื่อมหรือตัดด้วยคานแบนราบจะแม่นยำกว่าและสร้างความเสียหายให้กับบริเวณโดยรอบน้อยกว่า

เมื่อตัดด้วยลำแสงด้านบนเรียบ จะได้รอยตัดที่สะอาดขึ้นและขอบที่คมขึ้น

เมื่อเชื่อมด้วยคานแบน ช่องว่างในรอยเชื่อมจะเรียบกว่าในกรณีของคานแบบเกาส์เซียน

อะไรคือข้อเสียของคานแบน?

ซึ่งแตกต่างจากคาน Gaussian รูปร่างของความเข้มจะเปลี่ยนไปเมื่อพวกมันแพร่กระจายในพื้นที่ว่าง ดังนั้นจึงไม่เอื้อต่อการแพร่กระจายในระยะไกลระหว่างการแพร่กระจายของลำแสง Gaussian แม้ว่าขนาดลำแสงจะเปลี่ยนไป โครงร่างลำแสงยังคงเป็น Gaussian

โดยปกติแล้วเลเซอร์จะปล่อยลำแสงแบบเกาส์เซียน จากนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ส่วนประกอบออปติกที่เหมาะสมบางอย่างเพื่อเปลี่ยนรูปร่างความเข้มเพื่อให้ได้ลำแสงด้านบนที่แบนราบ

เทคโนโลยี HBF อันเป็นเอกลักษณ์ของ Guanghui Laser(แบนราบความสว่างสูง),ผ่านไฟเบอร์ออปติกเอาต์พุตความสว่างสูงแบนด้านบนแสง ขอบของจุดที่คมชัด เกณฑ์พลังงานสูง สามารถปรับปรุงอัตราการใช้พลังงานเลเซอร์ในขณะที่ลดโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนและความเสียหาย ปรับปรุงความเร็วและความแม่นยำในการประมวลผลเลเซอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ยกตัวอย่างเลเซอร์ 5M-12000W ของ Guanghui Laser เมื่อเทียบกับเลเซอร์อื่นๆ ในย่านพลังงานเดียวกัน อัตราการใช้พลังงานสามารถปรับปรุงได้อย่างมาก และรูปแบบที่ใช้งานง่ายที่สุดคือความเร็วในการตัดจะเร่งขึ้นอย่างมาก

เมื่อตัดแผ่นเพลทหนา (เหล็กคาร์บอน 16 มม. ที่ใช้ออกซิเจนตัดตามภาพด้านล่าง) การตัดเฉพาะจุดบนเรียบโดยใช้เทคโนโลยี HBF จะราบรื่นกว่าและคมตัดจะคมกว่าสปอตแบบเกาส์เซียน

Gaussian และ Flattops เป็นคุณลักษณะที่สำคัญของลำแสงเลเซอร์ และหลังจากเข้าใจความแตกต่างของพวกมันแล้ว ก็สามารถเลือกได้อย่างสมเหตุสมผลตามความแตกต่างเหล่านี้ในการประมวลผลเลเซอร์ในอนาคต