Kontinuierlicher und gepulster Faserlaser, wie wählt man?

Faserlaser mit einfacher Struktur, niedrigen Kosten, hoher elektrooptischer Umwandlungseffizienz und guter Leistung; der Anteil industrieller Laser steigt von Jahr zu Jahr. Laut Statistik hat der Anteil von Faserlasern am Industrielasermarkt im Jahr 2020 52,7 % erreicht.
Faserlaser lassen sich nach den Eigenschaften des Ausgangsstrahls in zwei Kategorien einteilen: kontinuierliche Laser und gepulste Laser. Was sind die technischen Unterschiede zwischen beiden und für welche Einsatzszenarien eignen sie sich? Im Folgenden erfolgt ein kurzer Vergleich der allgemeinen Anwendungssituation.
Wie der Name schon sagt, ist die Ausgangsleistung eines kontinuierlichen Faserlasers kontinuierlich, die Leistung wird auf einem festen Niveau gehalten, diese Leistung ist die Nennleistung des Lasers. Diese Leistung ist die Nennleistung des Lasers. Der Vorteil des Endlosfaserlasers ist sein langer und stabiler Betrieb.
Der Laser des gepulsten Lasers ist „intermittierend“. Natürlich ist diese intermittierende Zeit oft sehr kurz, normalerweise in Millisekunden, Mikrosekunden oder sogar Nanosekunden oder Pikosekunden. Im Vergleich zu kontinuierlichen Lasern ist die Intensität gepulster Laser einem ständigen Fluss unterworfen, daher das Konzept der „Peaks“ und „Täler“.
Durch Pulsmodulation kann der gepulste Laser schnell ausgelöst werden und an der Spitzenposition eine große Leistung erreichen, die durchschnittliche Leistung ist jedoch aufgrund der Existenz des Tiefpunkts relativ niedrig. Man kann sich vorstellen, dass bei gleicher Durchschnittsleistung die Spitzenleistung des gepulsten Lasers viel größer sein kann als die des kontinuierlichen Lasers, wodurch eine größere Energiedichte als die des kontinuierlichen Lasers realisiert wird, die sich im Metall widerspiegelt Verarbeitung, das heißt, es hat eine größere Fähigkeit, die Eindringtiefe zu durchdringen, und ist gleichzeitig auch für wärmeempfindliche Materialien geeignet, die anhaltend hoher Hitze nicht standhalten können, sowie für einige Materialien mit hohem Reflexionsvermögen.
Anhand der Ausgangsleistungseigenschaften der beiden können wir den Unterschied in der Anwendung analysieren.
Der kontinuierliche Faserlaser eignet sich in der Regel für:
- Verarbeitung großer Geräte, wie z. B. Fahrzeug- und Schiffsmaschinen, Verarbeitung großer Stahlplatten und andere Verarbeitungsvorgänge, die nicht empfindlich auf thermische Effekte, aber empfindlicher auf Kosten reagieren
- Wird im medizinischen Bereich zum chirurgischen Schneiden und Koagulieren verwendet, beispielsweise zur postoperativen Blutstillung.
- Weit verbreitet in Glasfaser-Kommunikationssystemen zur Signalübertragung und -verstärkung mit hoher Stabilität und geringem Phasenrauschen.
- Wird in der wissenschaftlichen Forschung für Anwendungen wie Spektralanalyse, Atomphysikexperimente und LIDAR verwendet und liefert eine Laserleistung mit hoher Leistung und hoher Strahlqualität.
Während gepulste Faserlaser normalerweise geeignet sind für:
- Präzisionsbearbeitung von Materialien, die starken thermischen Einflüssen nicht standhalten oder spröde sind, wie z. B. die Bearbeitung von Elektronikchips, Keramikglas sowie medizinischen und biologischen Teilen.
- Materialien mit hohem Reflexionsvermögen, die durch Reflexion leicht den Laserkopf selbst beschädigen können. Beispielsweise die Verarbeitung von Kupfer- und Aluminiumwerkstoffen
- Oberflächenbehandlung oder Reinigung der Außenseite leicht beschädigter Untergründe.
- Bearbeitungsanwendungen, die über kurze Zeiträume eine hohe Leistung und tiefe Eindringtiefe erfordern, wie z. B. das Schneiden dicker Platten und das Stanzen von Löchern in Metallmaterialien.
- Anwendungen, die die Anwendung von Impulsen als Signaleigenschaften erfordern. Zum Beispiel Glasfaserkommunikation und Glasfasersensoren.
- Im biomedizinischen Bereich für Augenchirurgie, Hautbehandlung, Gewebeschneiden usw. mit hoher Strahlqualität und Modulationsleistung.
- 3D-Druck für hohe Präzision und komplexe Struktur von Metallteilen.
- Fortschrittliche Laserwaffen
Es gibt einige Unterschiede zwischen gepulsten Faserlasern und kontinuierlichen Faserlasern hinsichtlich Prinzip, technischen Eigenschaften und Anwendungen, und jeder ist für unterschiedliche Anlässe geeignet. Gepulste Faserlaser eignen sich für Anwendungen, die eine hohe Spitzenleistung und Modulationsleistung erfordern, wie z. B. Materialbearbeitung und Biomedizin; während sich kontinuierliche Faserlaser für Anwendungen eignen, die eine hohe Stabilität und hohe Strahlqualität erfordern, wie z. B. Kommunikation und wissenschaftliche Forschung. Die Auswahl des richtigen Faserlasertyps für Ihre spezifischen Anforderungen trägt zur Verbesserung der Effizienz und Anwendungsqualität bei.