كيفية الاختيار بين ليزر الألياف المستمر والنبضي؟

تمثل ليزرات الألياف حصة متزايدة من أجهزة الليزر الصناعية عامًا بعد عام نظرًا لبنيتها البسيطة وتكلفتها المنخفضة وكفاءة التحويل الكهروضوئية العالية وتأثيرات الإخراج الجيدة. وبحسب الإحصائيات، استحوذت ألياف الليزر على 52.7% من سوق الليزر الصناعي في عام 2020.

بناءً على خصائص شعاع الإخراج، يمكن تقسيم ليزر الألياف إلى فئتين: الليزر المستمر والليزر النبضي. ما هي الاختلافات التقنية بين الاثنين، وما هي سيناريوهات التطبيق المناسبة لكل منهما؟ فيما يلي مقارنة بسيطة للتطبيقات في المواقف العامة.

إن إخراج الليزر بواسطة ليزر الألياف المستمر مستمر، ويتم الحفاظ على الطاقة عند مستوى ثابت. هذه القوة هي القوة المقدرة لليزر. ميزة الليزر الليفي المستمر هي التشغيل المستقر على المدى الطويل.

ليزر الليزر النبضي "متقطع". وبطبيعة الحال، هذا الوقت المتقطع غالبا ما يكون قصيرا جدا، وعادة ما يقاس بالمللي ثانية، والميكروثانية، أو حتى النانو ثانية والبيكو ثانية. بالمقارنة مع الليزر المستمر، فإن شدة الليزر النبضي تتغير باستمرار، لذلك هناك مفاهيم "القمة" و"القاع".

من خلال تعديل النبض، يمكن إطلاق الليزر النبضي بسرعة والوصول إلى أقصى قدر من الطاقة عند موضع الذروة، ولكن نظرًا لوجود الحوض الصغير، يكون متوسط ​​الطاقة منخفضًا نسبيًا. من المتصور أنه إذا كان متوسط ​​الطاقة هو نفسه، فإن ذروة طاقة الليزر النبضي يمكن أن تكون أكبر بكثير من طاقة الليزر المستمر، مما يحقق كثافة طاقة أكبر من الليزر المستمر، وهو ما ينعكس في قدرة اختراق أكبر في معالجة المعادن. وفي الوقت نفسه، فهو مناسب أيضًا للمواد الحساسة للحرارة التي لا يمكنها تحمل الحرارة العالية المستمرة، وكذلك بعض المواد عالية الانعكاس.

من خلال خصائص طاقة الخرج لكلا الاثنين، يمكننا تحليل اختلافات التطبيق.

تعتبر ليزرات الألياف CW مناسبة بشكل عام لما يلي:

· معالجة المعدات الكبيرة، مثل آلات المركبات والسفن، وقطع ومعالجة الألواح الفولاذية الكبيرة، ومناسبات المعالجة الأخرى التي ليست حساسة للتأثيرات الحرارية ولكنها أكثر حساسية للتكلفة

· يستخدم في القطع الجراحي والتخثر في المجال الطبي مثل الإرقاء بعد الجراحة وغيرها.

· يستخدم على نطاق واسع في أنظمة اتصالات الألياف الضوئية لنقل الإشارات وتضخيمها، مع ثبات عالي وضوضاء منخفضة الطور

· يستخدم في تطبيقات مثل التحليل الطيفي وتجارب الفيزياء الذرية والليدار في مجال البحث العلمي، مما يوفر طاقة عالية وإخراج ليزر عالي الجودة

عادة ما تكون ليزرات الألياف النبضية مناسبة لما يلي:

· المعالجة الدقيقة للمواد التي لا تتحمل التأثيرات الحرارية القوية أو المواد الهشة، مثل معالجة الرقائق الإلكترونية والزجاج الخزفي والأجزاء البيولوجية الطبية

· تتمتع المادة بانعكاسية عالية ويمكن أن تلحق الضرر برأس الليزر نفسه بسهولة بسبب الانعكاس. على سبيل المثال، معالجة مواد النحاس والألومنيوم

· معالجة الأسطح أو تنظيف الجزء الخارجي من الركائز سهلة التلف

· معالجة الحالات التي تتطلب طاقة عالية واختراق عميق في وقت قصير، مثل قطع الألواح السميكة، وحفر المواد المعدنية، وما إلى ذلك.

· عندما تكون النبضات مطلوبة كخصائص للإشارة. مثل اتصالات الألياف الضوئية وأجهزة استشعار الألياف الضوئية، وما إلى ذلك.

· يستخدم في مجال الطب الحيوي لجراحة العيون، وعلاج الجلد، وقطع الأنسجة، وما إلى ذلك، بجودة شعاع عالية وأداء تعديل

· في الطباعة ثلاثية الأبعاد، يمكن تصنيع الأجزاء المعدنية بدقة أعلى وهياكل معقدة

هناك بعض الاختلافات بين ليزر الألياف النبضي وليزر الألياف المستمر من حيث المبادئ والخصائص التقنية والتطبيقات، وكل منها مناسب لمناسبات مختلفة. تعتبر ليزرات الألياف النبضية مناسبة للتطبيقات التي تتطلب ذروة الطاقة وأداء التعديل، مثل معالجة المواد والطب الحيوي، في حين أن ليزرات الألياف المستمرة مناسبة للتطبيقات التي تتطلب استقرارًا عاليًا وجودة شعاع عالية، مثل الاتصالات والبحث العلمي. سيساعد اختيار نوع ليزر الألياف المناسب بناءً على الاحتياجات المحددة على تحسين كفاءة العمل وجودة التطبيق.