Què és el mode únic? Què és un multimode?
La diferència essencial entre alàser monomode i làser multimodeés que un làser monomode només té un mode en el patró de feix de sortida, mentre que un làser multimode té múltiples modes en el patró de feix de sortida;
És a dir, el mode únic es refereix a un únic mode de distribució d'energia làser en el pla bidimensional, i el multimode es refereix a una sèrie de modes de distribució superposats entre si i formats pel mode de distribució d'energia espacial. Per exemple, el vostre làser és de 1064 nm, suposem que heu colpejat tots els 1064, però a un objectiu, si al mateix temps, hi ha més d'un punt, com ara 10 anells 9 anells 7 anells 2 anells, tot, fins i tot un forat gran , que és un mode multitransversal. Però si dispara els 10 anells en un moment, aquest és el mode horitzontal únic [1].
Podeu imaginar-vos el mode únic com el centre, que és arc i fletxa, i el multimode com a part inferior, que és arc i fletxa.
Pel que fa a la distribució d'energia:
La indústria sovint diu mode únic, es refereix al mode transversal del làser, és a dir, només hi ha un mode dins de la secció transversal, que és la distribució gaussiana, el focus és el centre de la vora exterior i la densitat d'energia del làser és en ordre decreixent. El multimode, en canvi, presenta molts punts d'energia en la secció transversal, i com més modes hi ha, més es distribueix l'energia de manera plana, figuradament en comparació amb una borla vermella i un pal de dent de llop. .
La diferència entre el mode únic i el mode múltipleaplicacions de soldaduraés que: si voleu anar a la soldadura de fusió profunda, és adequat per a mode únic o menys, el mode únic té avantatges en l'empalmament de la soldadura de fusió profunda, soldadura amb pal, soldadura de filet, etc. L'alta densitat d'energia és més fàcil d'aconseguir la profunditat de fusió. .
El mode múltiple és adequat per a soldadures poc profundes, bona planitud i energia de soldadura uniforme, però també per evitar pèrdues de qualitat com l'ablació i la perforació al centre de la soldadura provocades pel baix punt de fusió del material base. [1]
Com es mostra a dalt: la figura de l'esquerra és una distribució d'energia en mode fonamental únic, la distribució d'energia en qualsevol direcció més enllà del centre del cercle té la forma d'una corba gaussiana (distribució normal); la figura correcta és una distribució d'energia multimode, l'essència de la qual és la distribució d'energia espacial formada per la superposició de múltiples modes làser únics, el resultat de la superposició multimode és una corba d'energia que s'aproxima a una distribució plana.
Com es mostra a la figura: suposant que la coordenada vertical de la corba representa la densitat d'energia, la distribució d'energia gaussiana de classe verda, la distribució d'energia multimode de classe blava i el feix de part superior plana de classe vermella, es pot veure que el mode únic. està més concentrat en densitat d'energia i té una densitat d'energia més alta per unitat.
En general, el multimode monomode es pot distingir de la qualitat del raig làser M²:
El factor M² es calcula dividint el producte de l'amplada del feix real i l'angle de divergència pel producte de l'amplada del feix ideal i l'angle de divergència, on el feix ideal es defineix pel feix gaussià de mode fonamental i l'amplada del feix es defineix per el moment de segon ordre. Quan el raig làser travessa el sistema òptic lliure d'aberracions, el seu factor M² és l'invariant de transmissió i M² és superior o igual a 1; com més M² es desvia d'1, pitjor és la qualitat del raig làser.
Segons la M2, els làsers es poden classificar en tres tipus; M2 < 1,3 és un làser monomode pur, M2 entre 1,3 i 2. 0 és un làser quasi monomode i M2 > 2.0 és un làser multimode.
El diàmetre del nucli de fibra làser monomode és petit (14um), l'energia és la distribució gaussiana, el punt focal és petit, d'alta densitat d'energia (la mateixa potència, la densitat d'energia és 4-10 vegades més que multimode) i el La zona afectada per la calor és petita, especialment per a un alt antialiatge (alumini, coure) que pot formar instantàniament un forat de la piscina fosa (la densitat d'energia és molt més gran que l'elevat llindar de fusió antialiatge), no hi ha cap inversió elevada, no és fàcil danyar el fibra, i pot aconseguir un alt processament d'alta velocitat anti-aliatge, però també en les microconnexions tenen avantatges.
entrada de calor: l'energia monomode és més concentrada, petita zona afectada per la calor, petita piscina de fusió, petita deformació tèrmica, gran profunditat de fusió, feix monomode com un ganivet afilat, multimode com una punta de bala;
Procés de soldadura: l'obertura del forat de la clau d'un mode és petita, l'obertura del forat de la clau multimode és gran, es reflecteix en l'estabilitat de la soldadura, la soldadura d'un sol mode de baixa velocitat no és estable, fàcil d'aconseguir esquitxades i porositat, cal que coincideixi amb el capçal oscil·lant, mirall de vibració, o soldadura d'alta velocitat, esquitxat de soldadura de baixa velocitat és més gran, apilament de plaques primes, soldadura per pols; reflectit en el metal·logràfic, el mode únic té una proporció de profunditat a amplada més gran (la relació entre profunditat metal·logràfica i amplada); multimode pot ser lliure en la soldadura de conducció tèrmica i la commutació de soldadura de fusió profunda, adequat per a l'empalmament i altament compatible amb les fluctuacions de la bretxa;
Diferències d'aplicació: mode únic a causa del petit punt, concentració d'energia, bona penetració, control més fi de l'entrada de calor, més adequat per al processament de microconnexió (3C, mèdica, etc.), però la potència no és alta (el màxim actual 3{{ 4}}W comercial madur); multimode pot proporcionar una potència més gran (10.000 watts), adequat per a la soldadura d'àrea gran, una major compatibilitat amb diferents processaments de gruix de material, per a diferents gruixos, diferents espais, es poden aplicar diferents materials. El cost del multimode també té avantatges.
