1.дисковый лазер
Предложение концепции дизайна дискового лазера эффективно решило проблему теплового эффекта твердотельных лазеров и позволило достичь идеального сочетания высокой средней мощности, высокой пиковой мощности, высокой эффективности и высокого качества луча твердотельных лазеров.Дисковые лазеры стали незаменимым новым источником лазерного света для обработки в автомобильной, морской, железнодорожной, авиационной, энергетической и других областях.Современная мощная дисковая лазерная технология имеет максимальную мощность 16 киловатт и качество луча 8 мм миллирадиан, что позволяет роботизированной лазерной дистанционной сварке и высокоскоростной лазерной резке большого формата, открывая широкие перспективы для твердотельных лазеров в Полемощная лазерная обработка.Маркет приложений.
Преимущества дисковых лазеров:
1. Модульная структура
Дисковый лазер имеет модульную структуру, и каждый модуль можно быстро заменить на месте.Система охлаждения и система световодов интегрированы с лазерным источником, имеют компактную конструкцию, небольшую занимаемую площадь, быструю установку и отладку.
2. Превосходное качество луча и стандартизация.
Все дисковые лазеры TRUMPF мощностью более 2 кВт имеют стандартизированное произведение параметра луча (BPP) 8 мм/мрад.Лазер инвариантен к изменениям режима работы и совместим со всей оптикой TRUMPF.
3. Поскольку размер пятна дискового лазера велик, плотность оптической мощности, воспринимаемая каждым оптическим элементом, мала.
Порог повреждения покрытия оптического элемента обычно составляет около 500 МВт/см2, а порог повреждения кварца – 2-3 ГВт/см2.Плотность мощности в резонансном резонаторе дискового лазера TRUMPF обычно составляет менее 0,5 МВт/см2, а плотность мощности на соединительном волокне - менее 30 МВт/см2.Столь низкая плотность мощности не приведет к повреждению оптических компонентов и не вызовет нелинейных эффектов, что обеспечивает эксплуатационную надежность.
4. Примите систему управления обратной связью мощности лазера в реальном времени.
Система управления с обратной связью в реальном времени может поддерживать стабильную мощность, поступающую на тройник, а результаты обработки имеют превосходную повторяемость.Время предварительного нагрева дискового лазера практически равно нулю, а диапазон регулируемой мощности составляет 1–100%.Поскольку дисковый лазер полностью решает проблему термолинзового эффекта, мощность лазера, размер пятна и угол расходимости луча стабильны во всем диапазоне мощностей, а волновой фронт луча не подвергается искажениям.
5. Оптическое волокно можно подключать по принципу «подключи и работай», пока лазер продолжает работать.
Когда определенное оптическое волокно выходит из строя, при замене оптического волокна вам нужно только закрыть оптический путь оптического волокна, не отключая его, а другие оптические волокна могут продолжать излучать лазерный свет.Замена оптического волокна проста в эксплуатации, подключи и работай, без каких-либо инструментов или регулировки выравнивания.На входе с улицы установлено пылезащитное устройство, строго предотвращающее попадание пыли в зону оптических компонентов.
6. Безопасный и надежный
Во время обработки, даже если излучательная способность обрабатываемого материала настолько высока, что лазерный свет отражается обратно в лазер, это не окажет никакого влияния на сам лазер или эффект обработки, и не будет никаких ограничений на обработку материала или длина волокна.Безопасность эксплуатации лазера отмечена немецким сертификатом безопасности.
7. Диодный модуль накачки проще и быстрее
Диодная матрица, установленная на модуле накачки, также имеет модульную конструкцию.Модули диодной матрицы имеют длительный срок службы и имеют гарантию 3 года или 20 000 часов.Никакого простоя не требуется, будь то плановая замена или немедленная замена из-за внезапного отказа.При выходе из строя модуля система управления подает сигнал тревоги и автоматически увеличивает ток других модулей соответствующим образом, чтобы поддерживать постоянную выходную мощность лазера.Пользователь может продолжать работать десять, а то и десятки часов.Замена диодных модулей накачки на производстве очень проста и не требует обучения оператора.
Волоконные лазеры, как и другие лазеры, состоят из трех частей: усиливающей среды (легированное волокно), которая может генерировать фотоны, оптического резонансного резонатора, который позволяет фотонам возвращаться и резонансно усиливаться в усиливающей среде, и источника накачки, который возбуждает фотонные переходы.
Особенности: 1. Оптическое волокно имеет высокое соотношение площади поверхности к объему, хороший эффект рассеивания тепла и может работать непрерывно без принудительного охлаждения.2. В качестве волноводной среды оптическое волокно имеет небольшой диаметр сердцевины и склонно к высокой плотности мощности внутри волокна.Следовательно, волоконные лазеры имеют более высокую эффективность преобразования, более низкий порог, более высокий коэффициент усиления и меньшую ширину линии и отличаются от оптического волокна.Потери при соединении небольшие.3. Поскольку оптические волокна обладают хорошей гибкостью, волоконные лазеры небольшие и гибкие, компактные по структуре, экономичные и легко интегрируемые в системы.4. Оптическое волокно также имеет довольно много настраиваемых параметров и избирательности и может обеспечить довольно широкий диапазон настройки, хорошую дисперсию и стабильность.
Классификация волоконных лазеров:
1. Волоконный лазер, легированный редкоземельными элементами
2. Редкоземельные элементы, легированные в относительно зрелые в настоящее время активные оптические волокна: эрбий, неодим, празеодим, тулий и иттербий.
3. Краткое описание волоконного лазера комбинационного рассеяния света: Волоконный лазер по сути представляет собой преобразователь длины волны, который может преобразовывать длину волны накачки в свет определенной длины волны и выводить его в виде лазера.С физической точки зрения принцип усиления света заключается в том, чтобы обеспечить рабочий материал светом с длиной волны, которую он может поглотить, чтобы рабочий материал мог эффективно поглощать энергию и активироваться.Следовательно, в зависимости от легирующего материала соответствующая длина волны поглощения также различна, а требования к длине волны света накачки также различны.
2.3 Полупроводниковый лазер
Полупроводниковый лазер был успешно возбужден в 1962 году и достиг непрерывной мощности при комнатной температуре в 1970 году. Позже, после усовершенствований, были разработаны лазеры с двойным гетеропереходом и лазерные диоды с полосковой структурой (лазерные диоды), которые широко используются в волоконно-оптической связи, оптических дисках, лазерные принтеры, лазерные сканеры и лазерные указки (лазерные указки).В настоящее время они являются наиболее производимыми лазерами.Преимуществами лазерных диодов являются: высокая эффективность, малые размеры, малый вес и низкая цена.В частности, эффективность типа с множественными квантовыми ямами составляет 20–40%, а типа PN также достигает нескольких 15–25%.Короче говоря, высокая энергоэффективность является его самой большой особенностью.Кроме того, его непрерывная длина волны выходного сигнала охватывает диапазон от инфракрасного до видимого света, а также выпускаются изделия с выходной оптической импульсной мощностью до 50 Вт (длительность импульса 100 нс).Это пример лазера, который очень легко использовать в качестве лидара или источника возбуждающего света.Согласно зонной теории твердого тела, энергетические уровни электронов в полупроводниковых материалах образуют энергетические зоны.Высокоэнергетическая зона — это зона проводимости, низкоэнергетическая — валентная зона, и обе зоны разделены запрещенной зоной.При рекомбинации неравновесных электронно-дырочных пар, введенных в полупроводник, высвобождающаяся энергия излучается в виде люминесценции, которая представляет собой рекомбинационную люминесценцию носителей.
Преимущества полупроводниковых лазеров: малые размеры, малый вес, надежная работа, малое энергопотребление, высокий КПД и т. д.
2.4ИАГ-лазер
YAG-лазер, тип лазера, представляет собой лазерную матрицу с превосходными комплексными свойствами (оптическими, механическими и тепловыми).Как и другие твердотельные лазеры, основными компонентами YAG-лазеров являются рабочий материал лазера, источник накачки и резонансный резонатор.Однако в зависимости от типа активированных ионов, легированных в кристалл, различных источников и способов накачки, различной структуры используемого резонансного резонатора и других функциональных структурных устройств YAG-лазеры можно разделить на множество типов.Например, в зависимости от формы выходного сигнала его можно разделить на YAG-лазер непрерывного действия, YAG-лазер с повторяющейся частотой, импульсный лазер и т. д.;В зависимости от рабочей длины волны его можно разделить на YAG-лазер с длиной волны 1,06 мкм, YAG-лазер с удвоенной частотой, YAG-лазер со сдвигом частоты комбинационного рассеяния света, перестраиваемый YAG-лазер и т. д.;по легированию. Различные типы лазеров можно разделить на Nd:YAG-лазеры, YAG-лазеры с легированием Ho, Tm, Er и т. д.;по форме кристалла делятся на YAG-лазеры стержнеобразной и пластинчатой формы;В зависимости от различной выходной мощности их можно разделить на большую мощность, малую и среднюю мощность.YAG-лазер и т. д.
Станок для лазерной резки твердого YAG расширяет, отражает и фокусирует импульсный лазерный луч с длиной волны 1064 нм, затем излучает и нагревает поверхность материала.Поверхностное тепло распространяется внутрь за счет теплопроводности, а ширина, энергия, пиковая мощность и повторение лазерного импульса точно контролируются цифровым способом.Частота и другие параметры позволяют мгновенно плавить, испарять и испарять материал, тем самым обеспечивая резку, сварку и сверление по заданным траекториям с помощью системы ЧПУ.
Особенности: Эта машина имеет хорошее качество луча, высокую эффективность, низкую стоимость, стабильность, безопасность, большую точность и высокую надежность.Он объединяет в себе резку, сварку, сверление и другие функции, что делает его идеальным точным и эффективным гибким обрабатывающим оборудованием.Быстрая скорость обработки, высокая эффективность, хорошая экономическая выгода, небольшие прорези с прямыми краями, гладкая режущая поверхность, большое соотношение глубины к диаметру и минимальное соотношение сторон к ширине, термическая деформация, возможность обработки различных материалов, таких как твердые, хрупкие. , и мягкий.При обработке не возникает проблем с износом или заменой инструмента, а также нет механических изменений.Легко реализовать автоматизацию.Он может осуществлять обработку в особых условиях.КПД насоса высокий, примерно до 20%.По мере увеличения эффективности тепловая нагрузка на лазерную среду снижается, поэтому луч значительно улучшается.Он имеет длительный срок службы, высокую надежность, небольшой размер и легкий вес и подходит для миниатюризации.
Применение: Подходит для лазерной резки, сварки и сверления металлических материалов: таких как углеродистая сталь, нержавеющая сталь, легированная сталь, алюминий и сплавы, медь и сплавы, титан и сплавы, никель-молибденовые сплавы и другие материалы.Широко применяется в авиационной, аэрокосмической, оружейной, корабельной, нефтехимической, медицинской, приборостроительной, микроэлектронной, автомобильной и других отраслях промышленности.Улучшается не только качество обработки, но и эффективность работы;Кроме того, YAG-лазер также может обеспечить точный и быстрый метод исследования для научных исследований.
По сравнению с другими лазерами:
1. YAG-лазер может работать как в импульсном, так и в непрерывном режимах.Его импульсный выход может получать короткие и сверхкороткие импульсы с помощью технологии переключения добротности и синхронизации мод, что делает его диапазон обработки больше, чем у CO2-лазеров.
2. Его выходная длина волны составляет 1,06 мкм, что ровно на порядок меньше длины волны CO2-лазера, равной 10,06 мкм, поэтому он имеет высокую эффективность взаимодействия с металлом и хорошую производительность обработки.
3. Лазер YAG имеет компактную конструкцию, легкий вес, простоту и надежность в использовании, а также низкие требования к техническому обслуживанию.
4. Лазер YAG может быть соединен с оптическим волокном.С помощью системы мультиплексирования с временным разделением и разделением по мощности один лазерный луч можно легко передать на несколько рабочих станций или удаленных рабочих станций, что обеспечивает гибкость лазерной обработки.Поэтому при выборе лазера вы должны учитывать различные параметры и свои собственные потребности.Только таким образом лазер сможет проявить максимальную эффективность.Импульсные лазеры Nd:YAG, поставляемые Xinte Optoelectronics, подходят для промышленного и научного применения.Надежные и стабильные импульсные лазеры Nd:YAG обеспечивают выходную мощность импульса до 1,5 Дж при длине волны 1064 нм и частоте повторения до 100 Гц.
Время публикации: 17 мая 2024 г.
