En l'època actual de desenvolupament ràpid de la tecnologia làser, làsers d'estat sòlid i làsers de fibra, com a dos principals productes làser principals, han demostrat el seu encant i avantatges únics en molts camps com la producció industrial, la investigació científica i les aplicacions militars ..
1. Principis tècnics i diferències de rendiment
① Guanyar mitjà
Els làsers de fibra utilitzen fibres òptiques de vidre dopades per terra rares com a medi de guany . sota l’acció de la llum de la bomba, la densitat d’alta potència es forma en la fibra òptica, donant lloc a la inversió del nombre de partícules de nivell d’energia làser System . La flexibilitat de la fibra òptica la fa més avantatjosa en les aplicacions de processament d'espais multidimensionals .
Al cor d’un làser de fibra hi ha una fibra òptica, una fibra flexible de vidre o plàstic que s’aconsegueix per la seva capacitat per guiar la llum a llargues distàncies amb una pèrdua mínima . actua com el medi de guany actiu del làser i és fonamental en la seva operació Elements de terra rara, com Erbium o Ytterbium . Aquest dopatge introdueix els estats d'energia necessaris per al funcionament del làser, permetent a la fibra no només guiar la llum, sinó que també l'amplifiqui .
El làser d'estat sòlid (SSL) està centrat en el seu medi de guany únic, material sòlid i es compon normalment de quatre parts: Gain Medi, Sistema de refrigeració, ressonador òptic i font de bomba . el medi de guany, com el rubí (cr: al₂o₃) o el nodimi dopat amb el guarnum d'alumini de Yttrium (ND: YAG), és l'ànima de sòlid és de sòlid làser . Els ions activats dopats al seu interior (com ara nd³⁺) aconsegueixen la inversió de la població sota l’acció de la llum de la bomba, generant així llum làser . El sistema de refrigeració és responsable d’eliminar la calor acumulada en el medi de guany a causa de la generació làser, assegurant el funcionament estable del làser . el restonant opticonant oscil·li continuat Oscillation}}} Resonant Oscil·li continuat Oscillation Oscillation}}}}}}}. A través de la retroalimentació positiva dels fotons i produeix un feix làser altament monocromàtic i altament direccional .
② Rendiment i eficiència
Els làsers de fibra són coneguts per la seva eficiència elèctrica excepcional, gràcies a les propietats dels cables de fibra òptica, que realitzen llum amb pèrdues mínimes . Aquesta característica fa que els làsers de fibra siguin increïblement eficients energèticament, sovint aconseguint eficiències superiors al 30%.
Els làsers en estat sòlid són generalment menys eficients, probablement a causa de les pèrdues més elevades del seu mitjà de guany voluminosos i la necessitat de làmpades d’alta intensitat per bombejar .
③ Qualitat del feix: afecta directament l'efectivitat dels làsers en aplicacions de precisió
El funcionament d’un sol mode de làsers de fibra proporciona una qualitat de feix increïblement elevada, caracteritzada per un enfocament ajustat i una divergència mínima .
Els làsers en estat sòlid, tot i que són capaços de proporcionar bigues de gran qualitat, sovint tenen dificultats
Malgrat la seva menor eficiència i qualitat del feix, els làsers en estat sòlid no tenen els seus avantatges . tenen potents capacitats d’escalació d’energia, cosa que els fa ideals per a aplicacions d’alta potència Dissipació .
④ Els làsers de fibra d’estabilitat tenen una estabilitat alta .
La seva estructura de fibra és insensible als canvis ambientals (com la temperatura, la humitat, la vibració, etc. .), i pot mantenir un estat de treball estable en entorns relativament dur
L’estabilitat dels làsers d’estat sòlid és relativament pobra i els canvis en els factors ambientals poden tenir un impacte més gran en el seu rendiment .
⑤ Rendiment de dissipació de calor
Els làsers de fibra tenen un excel·lent rendiment de dissipació de calor . El seu medi de guany és la fibra òptica, que té una gran proporció de superfície a volum, i la calor es pot dissipar ràpidament, de manera que pot funcionar de manera estable durant molt de temps i pot suportar una gran potència .
Els làsers d’estat sòlid són relativament difícils de dissipar la calor i són propensos a efectes tèrmics quan s’executen a alta potència, afectant el rendiment i la vida del làser .
⑥ Els làsers de fibra de mida i manteniment són molt compactes i no requereixen gairebé cap manteniment .
La mida petita de la fibra i l’absència de miralls externs redueixen molt els problemes d’alineació associats a làsers d’estat sòlid ., a més, les excel·lents capacitats de dissipació de calor de la fibra normalment no requereixen refrigeració activa, reduint encara més Exposició .
L’alineació dels miralls en làsers d’estat sòlid és fonamental per al seu funcionament i requereix una inspecció i ajust regular, cosa que augmenta la càrrega de treball de manteniment . A més, els làsers d’estat sòlid solen requerir un refredament actiu per gestionar la calor generada en el medi de guany, que no només augmenta la complexitat del sistema, sinó que també augmenta els requisits de manteniment {{{3} Lasers . La necessitat de miralls de guanys grans i miralls externs augmenta la seva mida i pes, limitant la seva aplicabilitat en aplicacions amb un espai limitat .
2. Camps d'aplicació
Els làsers de fibra brillen en el camp del tall i la soldadura industrials amb la seva gran potència, alta qualitat del feix, bon rendiment i estabilitat de dissipació de calor . Els làsers de fibra són especialment adequats per a tall de plaques gruixudes i soldadura de materials metàl·lics . la seva elevada eficiència de conversió electro-òptica i ajustament i un disseny lliure de manteniment redueix molt el cost de la utilització i la dificultat de la dificultat i la dificultat de la dificultat i la dificultat de la dificultat i la dificultat de la utilització i la dificultat de la utilització i la dificultat de la dificultat i la dificultat. Manteniment . Al mateix temps, l’elevada tolerància dels làsers de fibra a entorns de treball durs, com ara pols, vibració, humitat, etc ., també els fa funcionar bé en diversos llocs industrials . làsers contínues tenen un alt grau de penetració en el camp del processament macro i han substituït gradualment mètodes de processament tradicionals en aquest camp .
Els làsers en estat sòlid són únics en el camp de processament ultra-precisió i ultra-micro amb la seva gran potència màxima, gran energia de pols i sortida làser de longitud d'ona curta (com ara llum verda i llum ultraviolada) . en processos com el marcatge de metall/no metàl·lic, la tall, la perforació i la soldadura, les lases sòlides poden aconseguir una precisió de processament més elevada i un matèria de protecció més alta i un matèria decidida. Aplicabilitat . especialment en la soldadura d’alta precisió i la impressió 3D de curiositat de materials no metàl·lics, els làsers d’estat sòlid s’han convertit en els equips preferits a causa dels seus làsers de longitud d’ona curta amb efectes tèrmics petits i precisió de la precisió . làsers d’estats sòlid Altres materials metàl·lics a causa de la seva curta longitud d'ona (ultraviolada, ultraviolada profunda), l'amplada de pols curt (picosecond, femtosegon) i la seva gran potència màxima . A més, els làsers d'estat sòlid s'utilitzen àmpliament en la investigació científica d'avantguarda en els camps del medi ambient, la medicina, militar i així a .
3. quota de mercat
El meu país està en procés de transformació i actualització de la fabricació de fabricació de gamma baixa a la fabricació de gamma alta . comptes de fabricació de baixes de gamma baixa per a una proporció alta . El mercat macro-processant cobreix tant la fabricació de baix nivell com una fabricació de gamma alta . La demanda del mercat és gran {.}}}}}}}}} Lasers és relativament gran .
El grau de localització de làsers de fibra de baixa potència domèstica és elevat i hi ha molts fabricants nacionals a gran escala . Segons el "Informe de desenvolupament de la indústria làser de la Xina", els làsers de fibra de baixa potència han estat completament substituïts per productes domèstics; Pel que fa a làsers de fibra contínua de potència mitjana, la qualitat domèstica no té desavantatges evidents, l’avantatge del preu és evident i la quota de mercat és equivalent; En termes de làsers de fibra contínua d’alta potència, les marques nacionals han aconseguit vendes parcials .
Pel que fa als làsers sòlids, a causa del desenvolupament tardà a la Xina, actualment no hi ha empreses cotitzades amb aquest producte com a negoci principal, i generalment compren marques estrangeres .
Els làsers de fibra s’utilitzen principalment en el camp del processament de macro a causa de la seva elevada potència de sortida (el processament de macro làser es refereix generalment al processament de la mida i la forma de l’objecte de processament amb la influència del feix làser en l’objecte de processament dins del rang mil·límetre); Els làsers sòlids s’utilitzen àmpliament en el camp del processament micro a causa dels seus avantatges, com ara la longitud d’ona curta, l’amplada de pols estreta i l’alta potència màxima (el processament micro es refereix generalment al processament de la mida i la forma amb la precisió que arriba al micròmetre o al nivell del nanòmetre fins a un nivell), donant lloc a certes diferències entre els usuaris de làsers sòlids i fibra lasers .}
En general, els làsers sòlids i els làsers de fibra tenen diferents camps d’aplicació i cadascun té el seu propi camp d’aplicació . No hi ha una competència directa entre els dos en la majoria de camps . al camp del processament de materials metàl·lics Només s’utilitza en escenes amb gruix de metall prim o requisits elevats de processament i insensibles per costos . A més, la competència es superposa entre tots dos és baix . làsers sòlid S'utilitzen en escenes amb requisits d'alta precisió i relativament insensibles al cost .
