Lasertehnoloogia kiire arengu, tahke oleku laserite ja kiudainete kiire arengu ajastul on kahe peamise peavoolu lasertoodetena näidanud oma ainulaadset võlu ja eeliseid paljudes valdkondades, nagu tööstuslik tootmine, teaduslikud uuringud ja sõjalised rakendused ..
1. tehnilised põhimõtted ja jõudluse erinevused
① võimendusvahend
Kiu laserid kasutavad haruldaste maakeralise klaasist optiliste kiududena võimenduskeskkonda . pumba valguse toimimisel moodustub optilise kiudainega suur võimsus tihedus, mille tulemuseks on laserienergia tasemete arvu ümberpööramine ja laser võnkumine on genereeritakse positiivse tagasisideaane kaudu ja ei tohiks resonantse koorega ja Fiber-fiberit. Jahutussüsteem . Optilise kiu paindlikkus muudab selle mitmemõõtmelistes kosmosetöötluse rakendustes soodsamaks .
Kiudlaseri keskmes on optiline kiud, paindlik, juuste õhuke klaasist või plastist, mis on tuntud oma võime poolest valgust pikkade vahemaade kaudu minimaalse kadumisega . kiud toimib laseri aktiivse võimenduse keskkonnana ja on kesksel kohal ., mis on kasutatud, kuid mitte-lahtikleid, mis on mitte-lahtiklaasides, mittekestaks, mis on erinevad klaasitel, mis on mitte-lahtiklaasist, mittekestata fiber. legeerib haruldaste muldmetallide elementidega, näiteks erbium või ytterbium . See doping tutvustab lasertööks vajalikke energiaseisundeid, võimaldades kiud mitte ainult valgust suunata, vaid ka võimendada seda .
Tahkislaser (SSL) on keskendunud oma ainulaadsele võimenduskeskkonnale, tahkele materjalile ja koosneb tavaliselt neljast osast: võimenduse keskmine, jahutussüsteem, optiline resonaator ja pumba allikas . võimenduskeskkond, näiteks Ruby (CR: AL₂O₃) või Neodymium-legeeritud yttrium yttrium alumiiniumikurne (SOLUMUUM (ND), 3D: YAG, YAG), YAG). Selle sees leotatud aktiveeritud ioonid (näiteks nd³⁺) saavutavad populatsiooni inversiooni pumba valguse toimel, genereerides sellega laservalgust . Jahutussüsteem vastutab laseri genereerimise tõttu kogunenud soojuse eemaldamise eest, tagades laser.}} optiliste resonatsioonide stabiilse toimimise ja optiliste optiliste resonatsioonide stabiilse toimimise läbi. Väljastab väga ühevärvilist ja väga suunalist laserkiirt .
② jõudlus ja tõhusus
Kiudlaserid on oma erakordse elektri efektiivsuse poolest tuntud tänu kiudoptiliste kaablite omadustele, mis viivad valgust minimaalsete kaotustega ., see funktsioon muudab kiu laserid uskumatult energiatõhusaks, saavutades sageli efektiivsuse, mis ületab 30%{2}}
Tahkis laserid on üldiselt vähem tõhusad, tõenäoliselt tänu nende mahuka võimenduskeskkonna kõrgematele kaotustele ja . pumpamiseks vajaliku intensiivsusega lampide järele
③ Tala kvaliteet: mõjutab otseselt laserite tõhusust täppisrakendustes
Kiudlaserite ühe režiimi töö tagab uskumatult kõrge kvaliteedi, mida iseloomustab tihe keskendumine ja minimaalne erinevus .
Tahkis laserid, mis on võimelised pakkuma kvaliteetseid talasid, on sageli raskusi kiudlaserite tala kvaliteedi sobitamisega, eriti kõrgemal võimsustasemel .
Vaatamata madalamale tõhususele ja tala kvaliteedile ei ole tahkislaserid ilma nende eelisteta ., neil on võimsad võimsuse skaleerimise võimalused, muutes need ideaalseks suure võimsusega rakenduste jaoks . tahkis laserid võivad olla loodud uskumatult suure võimsustaseme tootmiseks, suurendades suurenemisvahendite suurust ja suurendades pump-i suurusjärku ja pumba lassid. hajumine .
④ Stabiilsuskiud laserid on kõrge stabiilsusega .
Selle kiudaine struktuur ei ole tundetu keskkonnamuutuste suhtes (näiteks temperatuur, niiskus, vibratsioon jne .) ja suudab säilitada stabiilse tööseisundi suhteliselt karmides keskkondades . samal ajal, kiudlaserid kasutavad tahkis-struktuuri ja ei sisaldaks vaba ruumi optilisi komponente, nii et need on keskkonnad, nii et need on kohandatud, nii et need on kohandatavad.
Tahkislaserite stabiilsus on suhteliselt kehvad ja keskkonnategurite muutused võivad nende jõudlusele suuremat mõju avaldada .
⑤ Soojuse hajumise jõudlus
Kiudlaseritel on suurepärane soojuse hajumise jõudlus . Selle võimendusööde on optiline kiud, millel on suur pindala ja mahu suhe, ja soojust saab kiiresti hajutada, nii et see saab pikka aega stabiilselt töötada ja talub suurt väljundvõimsust .
Tahkis laserid on soojuse hajutamine suhteliselt keeruline ja need on suure võimsusega töötamisel kalduvad termilistele efektidele, mõjutades laser . jõudlust ja eluiga
⑥ Suurus ja hoolduskulude kiud laserid on väga kompaktsed ja ei vaja peaaegu hooldust .
Kiu väikesuurus ja väliste peeglite puudumine vähendavad oluliselt tahkislaseritega seotud joondamisprobleeme . lisaks ei vaja kiu suurepärased soojuse hajumise võimalused tavaliselt aktiivset jahutamist, vähendades veelgi hooldusnõudeid. samal ajal, kui kiud on üldiselt, kuna need on üldiselt käivad, kuna need on üldiselt seotud, kuna need on üldiselt seotud, kuna need on üldiselt piiratud, kuna need on üldiselt suured, kuna need on lahked, kuna need on üldiselt suured, kuna need on üldiselt suured, kuna lasinud säritus .
Peeglite joondamine tahkislaserites on nende toimimiseks kriitilise tähtsusega ning nõuab regulaarset kontrollimist ja kohandamist, mis suurendab hooldustöökoormust . lisaks nõuavad tahkis laserid tavaliselt aktiivset jahutamist, et hallata võimenduskeskkonnas tekkivat soojust, mis mitte ainult ei suurenda süsteemi keerukust, vaid suurendab ka täiendavaid hooldusnõudeid {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} {3} Laserid . Vajadus suurte võimenduspeeglite ja väliste peeglite järele suurendab nende suurust ja kaalu, piirates nende rakendatavust rakendustes piiratud ruumiga .
2. rakenduse väljad
Kiud laserid säravad tööstusliku lõikamise ja keevitamise valdkonnas oma suure võimsusega, kõrge tala kvaliteediga, hea soojuse hajumise jõudlus ja stabiilsus . kiudlaserid sobivad eriti metallmaterjalide paksude lõikamiseks ja keevitamiseks {. . nende kõrge elektro-optilise efektiivsuse ja hooldamiseta konstruktsioonivaba ja hooldamise kulum. Kiu laserite tolerantsus karmides töökeskkondades, nagu tolm, vibratsioon, niiskus jne ., paneb need hästi toimima ka erinevatel tööstuslikel saitidel . pidevatel laseritel on makrotöötluse valdkonnas kõrge tungiv ja need on järk -järgult asendanud traditsioonilised töötlemismeetodid selles valdkonnas....
Tahkis laserid on unikaalsed ultrapressiooni ja ultra-mikrotöötluse valdkonnas koos oma suure tippvõimsusega, suure impulsi energia ja lühi lainepikkusega laserväljundiga (näiteks roheline tuli ja ultraviolettvalgus) {. protsessides, näiteks metalli/metalli/mittemetaalse materjaliga, mis võib saavutada kõrgema töötlemise, lõigata, puurida ja puurida, tahked ja tahked lavarid. Eriti mittemetalliliste materjalide ülitäpse keevitamise ja valguskõrdumise 3D-printimise korral on tahkislaserid muutunud eelistatud seadmeks, kuna nende lühilainepikkusega laserid on väikesed termilised efektid ja kõrge töötlemise täpsus . tahkislaserid kasutatakse peamiselt Mikro-METALLi materjalides ja õhukeste materjalide valdkonnas, mis on nende lühikesed metallid, ja õhukesed materjalid, ja õhukesed, Birtle'i ja õhukesed, ja õhukesed, ja õhukesed, ja õhukesed, ja õhukesed, ja õhukesed, Birtle, Birtle'i ja Birtle'i, Birtle, Birtle, Birtle, Birtle, Birtle, Birtle, Birtle, Birtle'i, Birtle'i, ja õhukeste, Birtle'i, ja õhukesi, ja õhukese, ja õhukese metallide jaoks, ja õhukese metallide jaoks, ja nende lühikesed metallid. sügav ultraviolett), lühikese impulsi laius (piksekund, femtosekund) ja suur tippvõimsus . Lisaks kasutatakse tahkis lasereid laialdaselt tipptasemel teadusuuringutes keskkonna, meditsiini, sõjaväe ja nii. valdkonnas
3. turuosa
Minu riik on tootmise muutmise ja uuendamise protsessis madala hinnaga tootmiselt tipptasemel tootmiseni . madala hinnaga tootmiskontod suure proportsiooni jaoks .. Makrotöötlemise turg hõlmab nii madalat tootmist kui ka mõnda tipptasemel tootmist . seetõttu on turunõudlus {9}. suur .
Kodumajapidamiste madala võimsusega kiudainete lokaliseerimise aste on kõrge ja "Hiina laseritööstuse arendamise aruande" kohaselt on palju kodumaiseid suuremahulisi tootjaid ., on kodumaised tooted täielikult asendatud; Keskmise võimsusega pidevate kiudainete osas pole kodumaisel kvaliteedil ilmselgeid puudusi, hinnaline eelis on ilmne ja turuosa on samaväärne; Suure võimsusega pidevate kiudlaserite osas on kodumaised kaubamärgid saavutanud osalise müügi .
Mis puudutab kindlaid lasereid, siis Hiinas hilise arengu tõttu pole praegu ühtegi nimetatud ettevõtet, kellel on see toode nende peamiseks ettevõtteks, ja nad ostavad üldiselt välismaiseid kaubamärke .
Kiudlasereid kasutatakse peamiselt makrotöötluse valdkonnas tänu nende suurele väljundvõimsusele (laser -makro töötlemine viitab tavaliselt töötlemisobjekti suurusele ja kujule, millel on laserkiire mõju töötlemisobjektile millimeetri vahemikus); Tahkeid lasereid kasutatakse mikrotöötluse valdkonnas laialdaselt tänu nende eelistele nagu lühike lainepikkus, kitsas impulsi laius ja suur tippvõimsus (mikrotöötlus viitab üldiselt suuruse ja kuju töötlemisele, mis jõuab mikromeetrile või isegi nanomeetri tasemele), mille tulemuseks on teatud erinevused tahkete laserite ja kiudlasside kasutajate vahel {0} {0} {0} {0} {0} {0} {0} {0} vahel.
Üldiselt on tahketel lasertel ja kiudlaseritel erinevad rakendusväljad ja mõlemal on oma rakendusväli . enamikul väljadel . metallimaterjalide töötlemise valdkonnas puudub otsene konkurents, mis kattub mikrotöötluse valdkonnaga, kui metall jõuab, kui metall on täiesti paksused, võtavad need väljad, mis tulenevad täiesti paksust, võtavad vastused. Kasutatud stseenides, millel on õhukesed metalli paksused või kõrged töötlemisnõuded ja mis on tundetu kulude . suhtes, lisaks on konkurentsi kattumine nende kahe vahel madal . tahkeid lasereid kasutatakse peamiselt mittemetalliliste materjalide (klaas, keraamika, plastide, polümeeride, muude tabelevate materjalide, ja nendega, kui need on väljametalliliste materjalide töötlemiseks, ja need, kui need on, ja need, mis pakuvad muid ja muid tabeleid jne), kui need on. suure täpsuse nõuded ja suhteliselt tundetud kulude . suhtes
