Lasertoepassings en klassifikasie

1.skyf laser

Die voorstel van die Disk Laser-ontwerpkonsep het die termiese effekprobleem van vastestoflasers effektief opgelos en die perfekte kombinasie van hoë gemiddelde krag, hoë piekkrag, hoë doeltreffendheid en hoë straalkwaliteit van vastestoflasers bereik. Skyflasers het 'n onvervangbare nuwe laserligbron geword vir verwerking op die gebied van motors, skepe, spoorweë, lugvaart, energie en ander velde. Die huidige hoëkragskyflasertegnologie het 'n maksimum drywing van 16 kilowatt en 'n straalkwaliteit van 8 mm milliradiane, wat robotlaserafstandsweiswerk en grootformaatlaserhoëspoedsnywerk moontlik maak, wat breë vooruitsigte vir vastestoflasers in staat stel. die veld vanhoë-krag laser verwerking. Toepassingsmark.

Voordele van skyflasers:

1. Modulêre struktuur

Die skyflaser neem 'n modulêre struktuur aan, en elke module kan vinnig op die terrein vervang word. Die verkoelingstelsel en liggeleidingstelsel is met die laserbron geïntegreer, met kompakte struktuur, klein voetspoor en vinnige installasie en ontfouting.

2. Uitstekende balk kwaliteit en gestandaardiseer

Alle TRUMPF-skyflasers oor 2kW het 'n straalparameterproduk (BPP) wat gestandaardiseer is teen 8mm/mrad. Die laser is onveranderlik teenoor veranderinge in bedryfsmodus en is versoenbaar met alle TRUMPF-optika.

3. Aangesien die kolgrootte in die skyflaser groot is, is die optiese kragdigtheid wat deur elke optiese element verduur word, klein.

Die skadedrempel van optiese elementbedekking is gewoonlik ongeveer 500MW/cm2, en die skadedrempel van kwarts is 2-3GW/cm2. Die drywingsdigtheid in die TRUMPF-skyflaserresonante holte is gewoonlik minder as 0.5MW/cm2, en die drywingsdigtheid op die koppelvesel is minder as 30MW/cm2. So 'n lae drywingsdigtheid sal nie skade aan optiese komponente veroorsaak nie en sal nie nie-lineêre effekte produseer nie, om sodoende operasionele betroubaarheid te verseker.

4. Neem laserkrag-intydse terugvoerbeheerstelsel aan.

Die intydse terugvoerbeheerstelsel kan die krag wat die T-stuk bereik stabiel hou, en die verwerkingsresultate het uitstekende herhaalbaarheid. Die voorverhittingstyd van die skyflaser is amper nul, en die verstelbare kragreeks is 1%–100%. Aangesien die skyflaser die probleem van termiese lenseffek heeltemal oplos, is die laserkrag, kolgrootte en straaldivergensiehoek stabiel binne die hele kragreeks, en die golffront van die straal ondergaan nie vervorming nie.

5. Die optiese vesel kan plug-and-play wees terwyl die laser aanhou loop.

Wanneer 'n sekere optiese vesel misluk, wanneer die optiese vesel vervang word, hoef jy net die optiese pad van die optiese vesel te sluit sonder om af te sluit, en ander optiese vesels kan voortgaan om laserlig uit te voer. Vervanging van optiese vesel is maklik om te gebruik, inprop en speel, sonder enige gereedskap of belyningsaanpassing. Daar is 'n stofdigte toestel by die straatingang om streng te verhoed dat stof die optiese komponent-area binnedring.

6. Veilig en betroubaar

Tydens die verwerking, selfs al is die emissievermoë van die materiaal wat verwerk word so hoog dat laserlig terug in die laser gereflekteer word, sal dit geen effek op die laser self of die verwerkingseffek hê nie, en daar sal geen beperkings op materiaalverwerking of vesel lengte. Die veiligheid van laserwerking is met die Duitse veiligheidssertifikaat toegeken.

7. Die pompdiodemodule is eenvoudiger en vinniger

Die diode-skikking wat op die pompmodule gemonteer is, is ook van modulêre konstruksie. Diode-skikkingsmodules het 'n lang dienslewe en word gewaarborg vir 3 jaar of 20 000 uur. Geen stilstand word vereis of dit 'n beplande vervanging of 'n onmiddellike vervanging is as gevolg van 'n skielike mislukking nie. Wanneer 'n module misluk, sal die beheerstelsel alarm maak en die stroom van ander modules outomaties verhoog om die laser-uitsetkrag konstant te hou. Die gebruiker kan vir tien of selfs dosyne ure aanhou werk. Die vervanging van pompdiodemodules by die produksieperseel is baie eenvoudig en vereis geen operateursopleiding nie.

2.2Vesel laser

Vesellasers, soos ander lasers, bestaan ​​uit drie dele: 'n versterkingsmedium (gedoteerde vesel) wat fotone kan genereer, 'n optiese resonante holte wat dit moontlik maak dat fotone teruggevoer en resonant versterk word in die versterkingsmedium, en 'n pompbron wat opwek foton oorgange.

Kenmerke: 1. Optiese vesel het 'n hoë "oppervlakte-area/volume"-verhouding, goeie hitte-afvoer effek, en kan aanhoudend werk sonder gedwonge verkoeling. 2. As 'n golfleiermedium het optiese vesel 'n klein kerndeursnee en is geneig tot hoë drywingsdigtheid binne die vesel. Daarom het vesellasers hoër omskakelingsdoeltreffendheid, laer drempel, hoër wins en nouer lynwydte, en verskil van optiese vesel. Koppelverlies is klein. 3. Omdat optiese vesels goeie buigsaamheid het, is vesellasers klein en buigsaam, kompak in struktuur, kostedoeltreffend en maklik om in stelsels te integreer. 4. Optiese vesel het ook heelwat verstelbare parameters en selektiwiteit, en kan 'n taamlike wye instemreeks, goeie verspreiding en stabiliteit verkry.

Vesel laser klassifikasie:

1. Skaars aarde gedoteerde vesellaser

2. Skaars aardelemente gedoteer in tans relatief volwasse aktiewe optiese vesels: erbium, neodymium, praseodimium, thulium en ytterbium.

3. Opsomming van vesel gestimuleerde Raman-verstrooiingslaser: Vesellaser is in wese 'n golflengte-omskakelaar, wat die pompgolflengte kan omskakel in lig van 'n spesifieke golflengte en dit in die vorm van laser kan uitstuur. Vanuit 'n fisiese oogpunt is die beginsel van die opwekking van ligversterking om die werkende materiaal te voorsien van lig van 'n golflengte wat dit kan absorbeer, sodat die werkende materiaal effektief energie kan absorbeer en geaktiveer kan word. Daarom, afhangende van die doping materiaal, die ooreenstemmende absorpsie golflengte is ook anders, en die pomp Die vereistes vir golflengte van lig is ook anders.

2.3 Halfgeleier laser

Halfgeleierlaser is suksesvol opgewonde in 1962 en het deurlopende uitset by kamertemperatuur behaal in 1970. Later, na verbeterings, is dubbele heterojunction lasers en streep-gestruktureerde laserdiodes (Laser diodes) ontwikkel, wat wyd gebruik word in optiese vesel kommunikasie, optiese skywe, laserdrukkers, laserskandeerders en laserwysers (laserwysers). Hulle is tans die Die mees vervaardigde laser. Die voordele van laserdiodes is: hoë doeltreffendheid, klein grootte, ligte gewig en lae prys. In die besonder is die doeltreffendheid van die meervoudige kwantumputtipe 20~40%, en die PN-tipe bereik ook verskeie 15%~25%. Kortom, hoë energiedoeltreffendheid is die grootste kenmerk daarvan. Daarbenewens dek sy aaneenlopende uitsetgolflengte die reeks van infrarooi tot sigbare lig, en produkte met optiese pulsuitset tot 50W (pulswydte 100ns) is ook gekommersialiseer. Dit is 'n voorbeeld van 'n laser wat baie maklik is om as 'n lidar of opwekkingsligbron te gebruik. Volgens die energiebandteorie van vastestowwe vorm die energievlakke van elektrone in halfgeleiermateriale energiebande. Die hoë-energie een is die geleidingsband, die lae energie een is die valensband, en die twee bande word geskei deur die verbode band. Wanneer die nie-ewewig elektron-gat pare wat in die halfgeleier ingebring word, herkombineer, word die vrygestelde energie uitgestraal in die vorm van luminesensie, wat die rekombinasie luminesensie van draers is.

Voordele van halfgeleierlasers: klein grootte, ligte gewig, betroubare werking, lae kragverbruik, hoë doeltreffendheid, ens.

2.4YAG laser

YAG-laser, 'n tipe laser, is 'n lasermatriks met uitstekende omvattende eienskappe (optika, meganika en termies). Soos ander soliede lasers, is die basiese komponente van YAG-lasers laserwerkmateriaal, pompbron en resonante holte. As gevolg van verskillende tipes geaktiveerde ione wat in die kristal gedoteer is, verskillende pompbronne en pompmetodes, verskillende strukture van die resonante holte wat gebruik word, en ander funksionele strukturele toestelle wat gebruik word, kan YAG-lasers in baie tipes verdeel word. Byvoorbeeld, volgens die uitsetgolfvorm, kan dit verdeel word in deurlopende golf YAG laser, herhaalde frekwensie YAG laser en pols laser, ens .; volgens die bedryfsgolflengte, kan dit verdeel word in 1.06μm YAG-laser, frekwensie verdubbelde YAG-laser, Raman-frekwensieverskuifde YAG-laser en instelbare YAG-laser, ens.; volgens doping Verskillende tipes lasers kan verdeel word in Nd:YAG lasers, YAG lasers gedoteer met Ho, Tm, Er, ens.; volgens die vorm van die kristal word hulle verdeel in staafvormige en plaatvormige YAG-lasers; volgens verskillende uitsetkragte, kan hulle verdeel word in hoë krag en klein en medium krag. YAG laser, ens.

Die soliede YAG lasersnymasjien brei uit, reflekteer en fokus die gepulseerde laserstraal met 'n golflengte van 1064nm, en straal en verhit dan die oppervlak van die materiaal. Die oppervlakhitte diffundeer na die binneland deur termiese geleiding, en die breedte, energie, piekkrag en herhaling van die laserpuls word presies digitaal beheer. Frekwensie en ander parameters kan die materiaal onmiddellik smelt, verdamp en verdamp en sodoende sny, sweis en boor van voorafbepaalde trajekte deur die CNC-stelsel verkry.

Kenmerke: Hierdie masjien het goeie straalkwaliteit, hoë doeltreffendheid, lae koste, stabiliteit, veiligheid, meer akkuraatheid en hoë betroubaarheid. Dit integreer sny-, sweis-, boor- en ander funksies in een, wat dit 'n ideale presisie en doeltreffende buigsame verwerkingstoerusting maak. Vinnige verwerkingspoed, hoë doeltreffendheid, goeie ekonomiese voordele, klein reguit randsplete, gladde snyoppervlak, groot diepte-tot-deursnee-verhouding en minimum aspek-tot-breedte-verhouding termiese vervorming, en kan verwerk word op verskeie materiale soos hard, bros , en sag. Daar is geen probleem van gereedskapslytasie of vervanging tydens verwerking nie, en daar is geen meganiese verandering nie. Dit is maklik om outomatisering te realiseer. Dit kan verwerking onder spesiale omstandighede realiseer. Die pompdoeltreffendheid is hoog, tot ongeveer 20%. Soos die doeltreffendheid toeneem, verminder die hittelading van die lasermedium, dus word die straal aansienlik verbeter. Dit het 'n lang lewensduur, hoë betroubaarheid, klein grootte en ligte gewig, en is geskik vir miniaturiseringstoepassings.

Toepassing: Geskik vir lasersny, sweis en boor van metaalmateriale: soos koolstofstaal, vlekvrye staal, legeringstaal, aluminium en legerings, koper en legerings, titanium en legerings, nikkel-molibdeen legerings en ander materiale. Word wyd gebruik in lugvaart, lugvaart, wapens, skepe, petrochemiese, mediese, instrumentasie, mikro-elektronika, motor- en ander nywerhede. Nie net die verwerkingsgehalte word verbeter nie, maar ook die werkdoeltreffendheid word verbeter; daarbenewens kan die YAG-laser ook 'n akkurate en vinnige navorsingsmetode vir wetenskaplike navorsing verskaf.

In vergelyking met ander lasers:

1. YAG laser kan werk in beide pols en deurlopende modus. Sy pulsuitset kan kort pulse en ultrakort pulse deur Q-skakeling en modussluittegnologie verkry, en sodoende sy verwerkingsreeks groter maak as dié van CO2-lasers.

2. Sy uitset golflengte is 1.06um, wat presies een orde van grootte kleiner is as die CO2 laser golflengte van 10.06um, so dit het 'n hoë koppeling doeltreffendheid met metaal en goeie verwerking prestasie.

3. YAG laser het kompakte struktuur, ligte gewig, maklike en betroubare gebruik, en lae onderhoud vereistes.

4. YAG-laser kan met optiese vesel gekoppel word. Met behulp van tydverdeling en kragverdeling-multiplekstelsel kan een laserstraal maklik na verskeie werkstasies of afgeleë werkstasies oorgedra word, wat die buigsaamheid van laserverwerking vergemaklik. Daarom, wanneer u 'n laser kies, moet u verskeie parameters en u eie werklike behoeftes in ag neem. Slegs op hierdie manier kan die laser sy maksimum doeltreffendheid uitoefen. Gepulseerde Nd:YAG-lasers wat deur Xinte Optoelectronics verskaf word, is geskik vir industriële en wetenskaplike toepassings. Betroubare en stabiele gepulseerde Nd:YAG-lasers verskaf pulsuitset tot 1.5J by 1064nm met herhalingstempo's tot 100Hz.