Comment choisir entre les lasers à fibre continue et pulsée ?

Les lasers à fibre représentent une part croissante des lasers industriels d'année en année en raison de leur structure simple, de leur faible coût, de leur efficacité de conversion électro-optique élevée et de leurs bons effets de sortie. Selon les statistiques, les lasers à fibre représentaient 52,7 % du marché des lasers industriels en 2020.

En fonction des caractéristiques du faisceau de sortie, les lasers à fibre peuvent être divisés en deux catégories : les lasers continus et les lasers pulsés. Quelles sont les différences techniques entre les deux et à quels scénarios d’application chacun est-il adapté ? Ce qui suit est une simple comparaison des applications dans des situations générales.

La sortie laser d'un laser à fibre continue est continue et la puissance est maintenue à un niveau fixe. Cette puissance est la puissance nominale du laser. L'avantage des lasers à fibre continue est un fonctionnement stable à long terme.

Le laser du laser pulsé est « intermittent ». Bien entendu, ce temps intermittent est souvent très court, généralement mesuré en millisecondes, microsecondes, voire nanosecondes et picosecondes. Par rapport au laser continu, l'intensité du laser pulsé change constamment, il existe donc des concepts de « crête » et de « creux ».

Grâce à la modulation d'impulsions, le laser pulsé peut être libéré rapidement et atteindre la puissance maximale à la position maximale, mais en raison de l'existence du creux, la puissance moyenne est relativement faible. Il est concevable que si la puissance moyenne est la même, le pic de puissance du laser pulsé puisse être bien supérieur à celui du laser continu, obtenant ainsi une densité d'énergie supérieure à celle du laser continu, ce qui se reflète dans une plus grande capacité de pénétration dans traitement des métaux. Dans le même temps, il convient également aux matériaux sensibles à la chaleur qui ne peuvent pas résister à une chaleur élevée et soutenue, ainsi qu'à certains matériaux à haute réflectivité.

Grâce aux caractéristiques de puissance de sortie des deux, nous pouvons analyser les différences d'application.

Les lasers à fibre CW conviennent généralement pour :

· Traitement de gros équipements, tels que les machines de véhicules et de navires, la découpe et le traitement de grandes tôles d'acier et autres opérations de traitement qui ne sont pas sensibles aux effets thermiques mais sont plus sensibles au coût.

· Utilisé dans la coupe chirurgicale et la coagulation dans le domaine médical, comme l'hémostase après une intervention chirurgicale, etc.

· Largement utilisé dans les systèmes de communication par fibre optique pour la transmission et l'amplification du signal, avec une stabilité élevée et un faible bruit de phase

· Utilisé dans des applications telles que l'analyse spectrale, les expériences de physique atomique et le lidar dans le domaine de la recherche scientifique, fournissant une sortie laser de haute puissance et de haute qualité de faisceau

Les lasers à fibre pulsée conviennent généralement pour :

· Traitement de précision de matériaux qui ne peuvent pas résister à de forts effets thermiques ou à des matériaux cassants, tels que le traitement de puces électroniques, de verre céramique et de pièces biologiques médicales

· Le matériau a une réflectivité élevée et peut facilement endommager la tête laser elle-même en raison de la réflexion. Par exemple, le traitement des matériaux en cuivre et en aluminium

· Traitement de surface ou nettoyage de l'extérieur des substrats facilement endommagés

· Situations de traitement qui nécessitent une puissance élevée et une pénétration profonde en peu de temps, telles que la découpe de plaques épaisses, le perçage de matériaux métalliques, etc.

· Où les impulsions sont requises comme caractéristiques du signal. Tels que les communications par fibre optique et les capteurs à fibre optique, etc.

· Utilisé dans le domaine biomédical pour la chirurgie oculaire, le traitement de la peau et la découpe de tissus, etc., avec une qualité de faisceau élevée et des performances de modulation

· Grâce à l'impression 3D, il est possible de fabriquer des pièces métalliques avec une plus grande précision et des structures complexes.

Il existe certaines différences entre les lasers à fibre pulsée et les lasers à fibre continue en termes de principes, de caractéristiques techniques et d'applications, et chacun est adapté à différentes occasions. Les lasers à fibre pulsée conviennent aux applications nécessitant une puissance maximale et des performances de modulation, telles que le traitement des matériaux et la biomédecine, tandis que les lasers à fibre continue conviennent aux applications nécessitant une stabilité élevée et une qualité de faisceau élevée, telles que les communications et la recherche scientifique. Choisir le bon type de laser à fibre en fonction de besoins spécifiques contribuera à améliorer l’efficacité du travail et la qualité des applications.