ألياف الليزر المستمرة والنبضية، كيف تختار؟

ألياف الليزر بهيكلها البسيط، والتكلفة المنخفضة، وكفاءة التحويل الكهروضوئية العالية، والإنتاج الجيد، تتزايد نسبة الليزر الصناعي سنة بعد سنة. وبحسب الإحصائيات، في عام 2020، وصلت نسبة ألياف الليزر في سوق الليزر الصناعي إلى 52.7%.
يمكن تقسيم ليزر الألياف، المصنف حسب خصائص شعاع الإخراج، إلى فئتين: الليزر المستمر والليزر النبضي. ما هي الاختلافات التقنية بين الاثنين، وما هي سيناريوهات التطبيق المناسبة لها؟ فيما يلي مقارنة مختصرة للوضع العام للتطبيق.
كما يوحي الاسم، فإن ليزر الألياف المستمر الناتج مستمر، ويتم الحفاظ على الطاقة عند مستوى ثابت، وهذه الطاقة هي القوة المقدرة لليزر. هذه القوة هي القوة المقدرة لليزر. ميزة ليزر الألياف المستمر هو تشغيله الطويل والمستقر.
ليزر الليزر النبضي "متقطع". وبطبيعة الحال، هذا الوقت المتقطع غالبا ما يكون قصيرا جدا، وعادة ما يكون بالمللي ثانية، أو ميكروثانية، أو حتى النانو ثانية أو البيكو ثانية. بالمقارنة مع الليزر المستمر، فإن شدة الليزر النبضي في تدفق مستمر، ومن هنا جاء مفهوم "القمم" و"القيعان".
من خلال تعديل النبض، يمكن إطلاق الليزر النبضي بسرعة، ليصل إلى قوة كبيرة عند موضع الذروة، ولكن متوسط ​​الطاقة منخفض نسبيًا بسبب وجود الحوض الصغير. يمكن تخيل أنه إذا كان متوسط ​​الطاقة هو نفسه، فيمكن أن تكون الطاقة القصوى لليزر النبضي أكبر بكثير من طاقة الليزر المستمر، مما يحقق كثافة طاقة أكبر من كثافة طاقة الليزر المستمر، والتي تنعكس في المعدن المعالجة، أي أن لها قدرة أكبر على الاختراق إلى عمق الاختراق، وفي نفس الوقت، فهي مناسبة أيضًا للمواد الحساسة للحرارة والتي لا تتحمل الحرارة العالية المستمرة، وكذلك بعض المواد عالية الانعكاس.
من خلال خصائص طاقة الخرج لكلا الاثنين، يمكننا تحليل الفرق في التطبيق.
عادةً ما يكون ليزر الألياف المستمر مناسبًا لما يلي:
- معالجة المعدات الكبيرة، مثل آلات المركبات والسفن، ومعالجة قطع الألواح الفولاذية الكبيرة، ومناسبات المعالجة الأخرى التي ليست حساسة للتأثيرات الحرارية، ولكنها أكثر حساسية للتكلفة
- يستخدم في المجال الطبي في عمليات القطع والتخثر الجراحية مثل عمليات الإرقاء بعد العمليات الجراحية.
- يستخدم على نطاق واسع في أنظمة اتصالات الألياف الضوئية لنقل الإشارات وتضخيمها مع ثبات عالي وضوضاء منخفضة الطور.
- يستخدم في البحث العلمي لتطبيقات مثل التحليل الطيفي وتجارب الفيزياء الذرية وLIDAR، مما يوفر طاقة عالية وجودة شعاع عالية.
في حين أن ليزر الألياف النبضي عادة ما يكون مناسبًا لما يلي:
- المعالجة الدقيقة للمواد التي لا تتحمل التأثيرات الحرارية القوية أو القابلة للكسر، مثل معالجة الرقائق الإلكترونية والزجاج الخزفي والأجزاء الطبية والبيولوجية.
- مواد ذات انعكاسية عالية، من السهل أن تتلف رأس الليزر نفسه بسبب الانعكاس. على سبيل المثال، معالجة مواد النحاس والألومنيوم
- المعالجة السطحية أو تنظيف الجزء الخارجي من الركائز سهلة التلف.
- معالجة التطبيقات التي تتطلب طاقة عالية واختراق عميق لفترات زمنية قصيرة، مثل قطع الألواح السميكة وصنع الثقوب في المواد المعدنية.
- التطبيقات التي تتطلب تطبيق النبضات كخصائص الإشارة. على سبيل المثال، اتصالات الألياف الضوئية وأجهزة استشعار الألياف الضوئية.
- في مجال الطب الحيوي لجراحة العيون، وعلاج الجلد، وقطع الأنسجة، وما إلى ذلك، بجودة شعاع عالية وأداء تعديل.
- 3طباعة ثلاثية الأبعاد للحصول على دقة عالية وبنية معقدة للأجزاء المعدنية.
- أسلحة الليزر المتقدمة
هناك بعض الاختلافات بين ليزر الألياف النبضي وليزر الألياف المستمر من حيث المبدأ والخصائص التقنية والتطبيقات، وكل منها مناسب لمناسبات مختلفة. تعد ليزرات الألياف النبضية مناسبة للتطبيقات التي تتطلب طاقة ذروة عالية وأداء تعديل، مثل معالجة المواد والطب الحيوي؛ في حين أن ليزر الألياف المستمر مناسب للتطبيقات التي تتطلب استقرارًا عاليًا وجودة شعاع عالية، مثل الاتصالات والبحث العلمي. سيساعد اختيار النوع المناسب من ألياف الليزر لتلبية احتياجاتك الخاصة على تحسين الكفاءة وجودة التطبيق.