1.disc làser
La proposta del concepte de disseny de làser de disc va resoldre eficaçment el problema de l'efecte tèrmic dels làsers d'estat sòlid i va aconseguir la combinació perfecta d'alta potència mitjana, alta potència pic, alta eficiència i alta qualitat del feix dels làsers d'estat sòlid. Els làsers de disc s'han convertit en una nova font de llum làser insubstituïble per processar en els camps d'automòbils, vaixells, ferrocarrils, aviació, energia i altres camps. La tecnologia làser de disc d'alta potència actual té una potència màxima de 16 quilowatts i una qualitat de feix de 8 mm de miliradians, que permet la soldadura remota per làser robot i el tall làser d'alta velocitat de gran format, obrint àmplies perspectives per als làsers d'estat sòlid en el camp deprocessament làser d'alta potència. Mercat d'aplicacions.
Avantatges dels làsers de disc:
1. Estructura modular
El disc làser adopta una estructura modular i cada mòdul es pot substituir ràpidament al lloc. El sistema de refrigeració i el sistema de guia de llum estan integrats amb la font làser, amb una estructura compacta, una petita empremta i una instal·lació i depuració ràpides.
2. Excel·lent qualitat del feix i estandarditzat
Tots els làsers de disc TRUMPF de més de 2 kW tenen un producte de paràmetres de feix (BPP) estandarditzat a 8 mm/mrad. El làser és invariable als canvis de mode de funcionament i és compatible amb totes les òptiques TRUMPF.
3. Com que la mida del punt del disc làser és gran, la densitat de potència òptica suportada per cada element òptic és petita.
El llindar de dany del recobriment de l'element òptic sol ser d'uns 500 MW/cm2 i el llindar de dany del quars és de 2-3 GW/cm2. La densitat de potència a la cavitat de ressonància làser de disc TRUMPF sol ser inferior a 0,5 MW/cm2 i la densitat de potència a la fibra d'acoblament és inferior a 30 MW/cm2. Una densitat de potència tan baixa no causarà danys als components òptics i no produirà efectes no lineals, garantint així la fiabilitat operativa.
4. Adoptar un sistema de control de retroalimentació en temps real de potència làser.
El sistema de control de retroalimentació en temps real pot mantenir estable la potència que arriba a la peça T i els resultats del processament tenen una excel·lent repetibilitat. El temps de preescalfament del disc làser és gairebé zero i el rang de potència ajustable és de l'1% al 100%. Com que el làser de disc resol completament el problema de l'efecte de la lent tèrmica, la potència del làser, la mida del punt i l'angle de divergència del feix són estables dins de tot el rang de potència i el front d'ona del feix no pateix distorsió.
5. La fibra òptica es pot connectar mentre el làser continua funcionant.
Quan una determinada fibra òptica falla, en substituir la fibra òptica, només cal tancar la ruta òptica de la fibra òptica sense tancar-la, i altres fibres òptiques poden continuar emetent llum làser. El reemplaçament de la fibra òptica és fàcil d'utilitzar, connectar i jugar, sense cap eina ni ajust d'alineació. Hi ha un dispositiu a prova de pols a l'entrada del carrer per evitar estrictament que la pols entri a la zona dels components òptics.
6. Segur i fiable
Durant el processament, fins i tot si l'emissivitat del material que s'està processant és tan alta que la llum làser es reflecteix de nou al làser, no tindrà cap efecte sobre el propi làser o l'efecte de processament, i no hi haurà restriccions en el processament del material o longitud de la fibra. La seguretat del funcionament del làser ha rebut el certificat de seguretat alemany.
7. El mòdul de díode de bombeig és més senzill i ràpid
La matriu de díodes muntada al mòdul de bombeig també és de construcció modular. Els mòduls de matriu de díodes tenen una llarga vida útil i tenen una garantia de 3 anys o 20.000 hores. No es requereix temps d'inactivitat tant si es tracta d'una substitució planificada com d'una substitució immediata a causa d'una fallada sobtada. Quan un mòdul falla, el sistema de control alarmarà i augmentarà automàticament el corrent d'altres mòduls adequadament per mantenir constant la potència de sortida del làser. L'usuari pot continuar treballant durant deu o fins i tot desenes d'hores. La substitució dels mòduls de díode de bombeig al lloc de producció és molt senzill i no requereix formació de l'operador.
Els làsers de fibra, com altres làsers, es componen de tres parts: un medi de guany (fibra dopada) que pot generar fotons, una cavitat ressonant òptica que permet retroalimentar els fotons i amplificar-los de manera ressonant en el medi de guany i una font de bomba que excita transicions de fotons.
Característiques: 1. La fibra òptica té una alta relació "àrea de superfície/volum", un bon efecte de dissipació de calor i pot funcionar contínuament sense refrigeració forçada. 2. Com a mitjà de guia d'ona, la fibra òptica té un nucli de diàmetre petit i és propensa a una gran densitat de potència dins de la fibra. Per tant, els làsers de fibra tenen una eficiència de conversió més alta, un llindar més baix, un guany més alt i una amplada de línia més estreta i són diferents de la fibra òptica. La pèrdua d'acoblament és petita. 3. Com que les fibres òptiques tenen una bona flexibilitat, els làsers de fibra són petits i flexibles, d'estructura compacta, rendibles i fàcils d'integrar als sistemes. 4. La fibra òptica també té una gran quantitat de paràmetres i selectivitat ajustables, i pot obtenir un rang de sintonització força ampli, bona dispersió i estabilitat.
Classificació làser de fibra:
1. Làser de fibra dopada amb terres rares
2. Elements de terres rares dopats en fibres òptiques actives relativament madures actualment: erbi, neodimi, praseodimi, tuli i iterbi.
3. Resum del làser de dispersió Raman estimulat per fibra: el làser de fibra és essencialment un convertidor de longitud d'ona, que pot convertir la longitud d'ona de la bomba en llum d'una longitud d'ona específica i emetre-la en forma de làser. Des del punt de vista físic, el principi de generació d'amplificació de la llum és proporcionar al material de treball llum d'una longitud d'ona que pugui absorbir, de manera que el material de treball pugui absorbir energia i activar-se de manera efectiva. Per tant, depenent del material de dopatge, la longitud d'ona d'absorció corresponent també és diferent i la bomba Els requisits de longitud d'ona de la llum també són diferents.
2.3 Làser semiconductors
El làser semiconductors es va excitar amb èxit el 1962 i va aconseguir una sortida contínua a temperatura ambient el 1970. Més tard, després de les millores, es van desenvolupar làsers de doble heterounió i díodes làser amb estructura en ratlles (diodes làser), que s'utilitzen àmpliament en comunicacions de fibra òptica, discos òptics, impressores làser, escàners làser i punters làser (punters làser). Actualment són els làser més produïts. Els avantatges dels díodes làser són: alta eficiència, mida petita, pes lleuger i baix preu. En particular, l'eficiència del tipus de pou quàntic múltiple és del 20% al 40%, i el tipus PN també arriba a diversos 15% ~ 25%. En resum, l'alta eficiència energètica és la seva característica principal. A més, la seva longitud d'ona de sortida contínua cobreix el rang des de la llum infraroja fins a la llum visible, i també s'han comercialitzat productes amb sortida de pols òptic de fins a 50 W (amplada de pols 100 ns). És un exemple de làser que és molt fàcil d'utilitzar com a font de llum lidar o d'excitació. Segons la teoria de les bandes d'energia dels sòlids, els nivells d'energia dels electrons dels materials semiconductors formen bandes d'energia. La d'alta energia és la banda de conducció, la de baixa energia és la banda de valència i les dues bandes estan separades per la banda prohibida. Quan els parells d'electró-forat no equilibrats introduïts al semiconductor es recombinen, l'energia alliberada s'irradia en forma de luminescència, que és la luminescència de recombinació dels portadors.
Avantatges dels làsers semiconductors: mida petita, pes lleuger, funcionament fiable, baix consum d'energia, alta eficiència, etc.
2.4làser YAG
El làser YAG, un tipus de làser, és una matriu làser amb excel·lents propietats integrals (òptica, mecànica i tèrmica). Igual que altres làsers sòlids, els components bàsics dels làsers YAG són el material de treball làser, la font de la bomba i la cavitat ressonant. Tanmateix, a causa dels diferents tipus d'ions activats dopats al cristall, diferents fonts de bomba i mètodes de bombeig, diferents estructures de la cavitat ressonant utilitzades i altres dispositius estructurals funcionals utilitzats, els làsers YAG es poden dividir en molts tipus. Per exemple, segons la forma d'ona de sortida, es pot dividir en làser YAG d'ona contínua, làser YAG de freqüència repetida i làser de pols, etc.; segons la longitud d'ona de funcionament, es pot dividir en làser YAG d'1,06 μm, làser YAG duplicat de freqüència, làser YAG desplaçat en freqüència Raman i làser YAG ajustable, etc.; segons el dopatge Es poden dividir diferents tipus de làsers en làsers Nd:YAG, làsers YAG dopats amb Ho, Tm, Er, etc.; segons la forma del cristall, es divideixen en làsers YAG en forma de vareta i en forma de llosa; segons diferents potències de sortida, es poden dividir en potència alta i potència petita i mitjana. làser YAG, etc.
La màquina de tall làser sòlida YAG expandeix, reflecteix i enfoca el feix làser polsat amb una longitud d'ona de 1064 nm, i després irradia i escalfa la superfície del material. La calor superficial es difon a l'interior mitjançant la conducció tèrmica, i l'amplada, l'energia, la potència màxima i la repetició del pols làser es controlen digitalment amb precisió. La freqüència i altres paràmetres poden fondre, vaporitzar i evaporar instantàniament el material, aconseguint així tallar, soldar i perforar trajectòries predeterminades mitjançant el sistema CNC.
Característiques: aquesta màquina té una bona qualitat del feix, alta eficiència, baix cost, estabilitat, seguretat, més precisió i alta fiabilitat. Integra funcions de tall, soldadura, perforació i altres en una, el que el converteix en un equip de processament flexible i de precisió ideal. Velocitat de processament ràpida, alta eficiència, bons beneficis econòmics, petites escletxes rectes, superfície de tall llisa, gran relació profunditat-diàmetre i deformació tèrmica mínima d'aspecte-amplada, i es pot processar en diversos materials com ara dur i trencadís. , i suau. No hi ha cap problema de desgast de l'eina o substitució en el processament, i no hi ha canvis mecànics. És fàcil realitzar l'automatització. Pot realitzar un processament en condicions especials. L'eficiència de la bomba és alta, fins a un 20%. A mesura que augmenta l'eficiència, la càrrega de calor del medi làser disminueix, de manera que el feix es millora molt. Té una llarga qualitat de vida, alta fiabilitat, mida petita i pes lleuger, i és adequat per a aplicacions de miniaturització.
Aplicació: Apte per al tall làser, la soldadura i la perforació de materials metàl·lics: com ara acer al carboni, acer inoxidable, acer aliat, alumini i aliatges, coure i aliatges, titani i aliatges, aliatges de níquel-molibdè i altres materials. Àmpliament utilitzat en aviació, aeroespacial, armes, vaixells, petroquímica, mèdica, instrumentació, microelectrònica, automòbil i altres indústries. No només es millora la qualitat del processament, sinó que també es millora l'eficiència del treball; a més, el làser YAG també pot proporcionar un mètode d'investigació precís i ràpid per a la investigació científica.
En comparació amb altres làsers:
1. El làser YAG pot funcionar tant en modes de pols com en continu. La seva sortida de pols pot obtenir polsos curts i polsos ultra curts mitjançant la tecnologia de commutació Q i de bloqueig de mode, fent que el seu rang de processament sigui més gran que el dels làsers de CO2.
2. La seva longitud d'ona de sortida és d'1,06 um, que és exactament un ordre de magnitud més petit que la longitud d'ona del làser CO2 de 10,06 um, de manera que té una alta eficiència d'acoblament amb metall i un bon rendiment de processament.
3. El làser YAG té una estructura compacta, un pes lleuger, un ús fàcil i fiable i uns requisits de manteniment baixos.
4. El làser YAG es pot acoblar amb fibra òptica. Amb l'ajuda del sistema múltiplex de divisió de temps i divisió de potència, un feix làser es pot transmetre fàcilment a diverses estacions de treball o estacions de treball remotes, cosa que facilita la flexibilitat del processament làser. Per tant, a l'hora de seleccionar un làser, heu de tenir en compte diversos paràmetres i les vostres necessitats reals. Només així el làser pot exercir la seva màxima eficiència. Els làsers polsats Nd:YAG proporcionats per Xinte Optoelectronics són adequats per a aplicacions industrials i científiques. Els làsers polsats Nd:YAG fiables i estables proporcionen una sortida de pols de fins a 1,5 J a 1064 nm amb velocitats de repetició de fins a 100 Hz.
Hora de publicació: 17-mai-2024
