plazeriu
Lazerį sudaro siurblio šaltinis, stiprinimo terpė su metastabiliu energijos lygiu ir rezonatorius. Kaip pavyzdį imant puslaidininkinį pluošto lazerį, specifinį lazerio generavimo procesą galima suskirstyti į šiuos penkis etapus:
Pirmame etape įvedama siurblio lemputė, o puslaidininkinis lazeris, kaip lazerio siurblio šaltinis, tam tikro ilgio linijomis skleidžia siurblio šviesą ir patenka į pluoštą, praėjęs pro pluošto kombainą;
Antrame žingsnyje didinimo terpė energija gaunama, o stiprinamasis pluoštas sugeria tam tikro bangos ilgio siurblio šviesą, todėl dalelės energijos lygis pereina į metastabilią būseną;
Trečiajame etape fotonai susidaro savaime išsiskiriant, o metastabilios būsenos dalelės spontaniškai pereina žemyn, kad išleistų energiją, sudarydamos skirtingomis kryptimis ir fazėmis esančius fotonus;
Ketvirtasis žingsnis yra realizuoti optinį stiprinimą stimuliuojamos radiacijos būdu. Išilgai ašies judantys fotonai gali judėti pirmyn ir atgal tarp veidrodžių (grotelių) (išilgai ašies nejudantys fotonai greitai išsisukinėja), o fotonai gali generuoti homogeninius fotonus, kai padidėjimo terpėje susiduria su daug energijos turinčiomis (metastabiliomis) dalelėmis, kad pasiekti optinio stiprinimo efektą;
Penktasis žingsnis - lazerio išvestis, pasiekus tam tikrus reikalavimus, norint pasiekti nuolatinę ar impulsinę lazerio išvesties formą.
Lazerio klasifikacija
Yra keturios įprastos lazerių klasifikacijos: didinimo terpė, išėjimo galia, veikimo režimas ir impulsų plotis.
Pagal stiprinimo terpę: lazerio padidinimo terpėje yra dujos, skystis ir kietos medžiagos. Konkreti stiprinimo terpė nustato lazerio bangos ilgį, išėjimo galią ir taikymo lauką. CO 2 dujų lazeris yra tipiškas dujose, rubino lazeris, puslaidininkinis lazeris, pluošto lazeris ir YAG lazeris yra tipiškas kietasis.
Pagal išėjimo galią: ją galima suskirstyti į mažą galią (0–100 W), vidutinę galią (100–1 kW) ir didelę galią (virš 1 kW); tačiau kartais jis apibūdinamas kaip vidutinė galia, esanti 1 00-1. 5 kw diapazone. Skirtinga lazerio galia prisitaiko prie skirtingų taikymo scenarijų.
Pagal darbo režimą: jį galima suskirstyti į nuolatinį lazerį ir impulsinį lazerį. CW lazeris gali nuolatos sklisti ilgą laiką, užtikrindamas stabilų veikimą ir aukštą šiluminį efektą. Impulsinis lazeris išvedamas impulso pavidalu, kuriam būdinga aukšta smailės galia ir mažas šiluminis poveikis. Pagal impulsų trukmę impulsinį lazerį galima dar padalyti į milisekundės, mikrosekundės, nanosekundės, pikosekundės ir femtosekundės. Paprastai tariant, kuo trumpesnis impulso laikas, tuo didesnė vieno impulso energija, tuo siauresnis impulso plotis ir didesnis apdorojimo tikslumas.
Pagal išėjimo bangos ilgį: jį galima suskirstyti į infraraudonąjį lazerį, matomąjį lazerį, UV lazerį ir kt. Skirtingos medžiagų struktūros gali sugerti skirtingą bangos ilgių diapazoną, pavyzdžiui, metalas turi didesnę artimojo infraraudonųjų spindulių absorbciją.
Pluošto lazeris turi išskirtinių pranašumų perdirbant medžiagas
Pluošto lazeris skatina lazerio apdorojimo metodų plėtrą plačiame ir gyliame plote. Tradicinėje srityje didelės galios lazeris skatina lazerio įrangos įsiskverbimą į aukštos klasės įrangos, tokios kaip kosminė erdvė, gabenimas, pjaustymą, suvirinimą, žymėjimą ir kitas jungtis. Atsirandančioje srityje pluošto lazeris praplečia gilumą. apdorojimas lazeriu ir sudaro papildomą rinką, daugiausia apimančią tikslųjį perdirbimą plataus vartojimo elektronikos, fotoelektros, ličio baterijų, puslaidininkių ir kitose srityse.
Techniniu požiūriu pluošto lazeris yra pranašesnis už kitus lazerius. Techniniai pluošto lazerio privalumai perdirbimui yra šie: 1) gera spinduliuotės kokybė, lengvai pasiekiama didelė galia. 2) didelis optinio pluošto paviršiaus plotas, geras šilumos išsiskyrimas. 3) Optinis kelias yra visiškai uždarytas, turintis gerą stabilumą, ilgą tarnavimo laiką ir mažiau priežiūros. 4) Mažas dydis, lankstus perdavimas. 5) Bangos ilgis yra 700 nm diapazone. -2000nm, kuris labiau pritaikomas medžiagų perdirbimo srityje.
Išlaidų požiūriu pluošto lazeris pasižymi labai dideliu pranašumu. Paimkite CO 2 lazerį kaip palyginimą:
1) Dėl aukštos šviesos kokybės ir didelio medžiagų sugerties greičio pluošto lazerio apdorojimo greitis yra greitesnis. Kaip pavyzdį imant plonos plokštės pjaustymą, pluošto lazerio pjovimo greitis gali pasiekti 2–3 kartus didesnį nei CO 2 lazerio pjaustymo greitis;
2) Optinio pluošto lazerio konversijos dažnis yra didesnis nei 30%, o sunaudojama mažai energijos. CO 2 lazerio&# 39 optinis kelias priklauso nuo visiško atšvaito. Optinis kelias greitai suyra, o energijos nuostoliai yra didesni. Elektrooptinis konversijos koeficientas yra mažesnis kaip 10%;
3)Pluošto lazerio struktūra yra paprasta ir stabili, išorinis optinis kelias nereikalauja priežiūros, vidutinis laikas tarp gedimų yra didesnis nei 100000 valandų, o eksploatacinių medžiagų iš esmės nėra. CO 2 lazerio sistemos struktūra yra sudėtinga, reflektoriui ir rezonatoriui reikalinga reguliari priežiūra, turbinos guolių pakeitimo išlaidos yra brangios, o priežiūros išlaidos yra didelės.
Palyginus pagrindinius rinkoje veikiančių kilovatų pramoninių lazerių eksploatacinius parametrus, palyginti su kitais lazeriais, pluošto lazeris turi geros išvesties lazerio spindulių kokybės, aukšto energijos tankio, aukšto elektrooptinio efektyvumo, lengvai naudojamo, plataus apdirbamų medžiagų asortimento pranašumų. , mažos visapusiškos eksploatacijos išlaidos ir kt., todėl jis plačiai naudojamas drožinėjant / žymint, pjaunant / gręžiant ir kt., plakiruojant / suvirinant, paviršiaus apdirbimui, greitam prototipų formavimui ir kitoms medžiagų apdorojimo bei optinio ryšio sritims, vadinamoms" trečiosios kartos lazerinis „GG quot“; turi plačias taikymo perspektyvas.
Lazeris yra lazerių pramonės grandinės centre, o Kinija tapo didžiausia ir sparčiausiai augančia lazerių rinka pasaulyje. Lazeris yra pagrindinis optinis galinio lazerio įrenginio komponentas, esantis visos pramonės grandinės centrinėje padėtyje. Tuo pačiu metu, atsižvelgiant į sąnaudas, lazerio sąnaudos sudaro apie 30% - 50% visos įrangos kainos, kuri yra vertingiausias pagrindinis lazerio įrangos komponentas.