¿Es útil la máquina de marcado láser? La tendencia de desarrollo de la máquina de marcado láser de fibra.

Introducción a la tendencia de desarrollo de la fibra. máquina de marcado láser en el futuro

La tendencia de desarrollo de las máquinas de marcado láser de fibra en el futuro se refleja principalmente en los dos aspectos siguientes:

　　 (1) Mejora del rendimiento del láser de fibra: cómo mejorar la potencia de salida y la eficiencia de conversión, optimizar la calidad del haz, acortar la longitud de la fibra de ganancia, mejorar la estabilidad del sistema y hacerlo más compacto y compacto es el foco de futuras investigaciones en el campo de los láseres de fibra.

　　 (2) Desarrollo de un nuevo tipo de láser de fibra: en el dominio del tiempo, los láseres de fibra bloqueados en modo de pulso ultracorto con un ciclo de trabajo más pequeño siempre han sido un punto caliente en el campo del láser. Pulsos de femtosegundos de alta potencia Los láseres de fibra siempre han sido un objetivo a largo plazo perseguido por las personas. En el dominio de la frecuencia, la salida de banda ancha y los láseres de fibra sintonizables se convertirán en un foco de investigación.

　　La investigación del láser de fibra se inició desde finales de la década de 1980, porque puede generar pulsos ultracortos y tiene perspectivas de aplicación muy amplias, por lo que países de todo el mundo han mostrado un gran entusiasmo por la investigación del láser de fibra. En comparación con otros tipos de láseres, los láseres de fibra tienen ventajas sobresalientes, como alta confiabilidad, estructura simple, bajo precio y alta eficiencia de conversión.

　　 La investigación nacional en este campo también se ha llevado a cabo relativamente temprano y se han obtenido muchos resultados de investigación tanto teórica como experimentalmente. Sin embargo, en comparación con países extranjeros, todavía existe una gran brecha. En particular, hay relativamente pocos estudios sobre láseres de fibra de alto rendimiento, y el trabajo realizado en aplicaciones prácticas está lejos de ser suficiente y el efecto no es muy satisfactorio. Por lo tanto, es necesario fortalecer aún más la investigación sobre láseres de fibra con modo bloqueado pasivamente.

　　 En 1963, Snitzer informó por primera vez sobre un láser de fibra dopado con Nd, 10, y así inició el auge de la investigación sobre láseres de fibra. Especialmente en los últimos años, con el progreso realizado en el diseño y fabricación de fibras ópticas, la producción de láseres de fibra ha seguido aumentando y la potencia de salida CW de un solo dispositivo de fibra óptica ha aumentado de cientos de vatios a kilovatios. Al mismo tiempo, la mejora en la tecnología de fabricación de fibra óptica de alta calidad con un gran diámetro de revestimiento y una gran apertura numérica facilita la consecución de un acoplamiento eficaz con la potencia de bombeo del diodo.

La ventaja más importante de los láseres de fibra es su altísima eficiencia de bombeo. En circunstancias normales, la eficiencia de conversión de la bomba es del 70% al 75%, que es mucho mayor que la de los láseres industriales de estado sólido bombeados por diodos (DPSSL). Una eficiencia de conversión tan alta reduce los requisitos de refrigeración y potencia del sistema láser y puede ser más compacto que los láseres de estado sólido tradicionales. Además, la estructura totalmente de fibra puede proporcionar un diseño de paquete muy robusto y altamente confiable. Además, los láseres de fibra pueden mejorar significativamente la calidad del haz de salida.

Otra ventaja importante es que la tecnología láser de fibra puede prolongar enormemente la vida útil del dispositivo (en comparación con el DPSSL actual). Esta ventaja ha hecho que las empresas de láseres industriales que prestan atención a los láseres de fibra sigan aumentando su inversión en los últimos años. Porque el trabajo de confiabilidad a largo plazo es muy importante desde el nivel de la aplicación. Los láseres de fibra también tienen otras ventajas: debido a que el medio láser del láser de fibra es un medio de onda guiada, tiene una alta eficiencia; el láser de fibra se puede conectar fácilmente y de manera eficiente al sistema de transmisión de fibra óptica actual; el núcleo de fibra se puede hacer muy delgado, lo que puede lograr una alta densidad de potencia; el rendimiento de disipación de calor de la fibra es bueno, por lo que el láser de fibra tiene una alta eficiencia de conversión y un umbral muy bajo; La longitud de onda de salida del láser de fibra cubre un rango muy amplio, de 400 a 3400 nm, que puede satisfacer las necesidades de diversas aplicaciones. Comunicación, militar, medicina, etc. tienen muy buenas perspectivas de aplicación. Las ventajas de los láseres de fibra determinan la futura posición dominante de las máquinas de marcado láser de fibra.

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Como representante de la tecnología láser de tercera generación, los láseres de fibra tienen las siguientes ventajas:

(1) El bajo costo de fabricación de la fibra de vidrio, la tecnología madura y la viabilidad de la fibra. Las ventajas de la miniaturización y la intensidad;

(2) La fibra de vidrio no necesita tener una coincidencia estricta de fases de la luz incidente de la bomba como un cristal, lo que se debe al ensanchamiento no uniforme de la matriz de vidrio causado por la división Stark y la banda de absorción. La razón es más amplia;

(3) El material de vidrio tiene una relación volumen-área extremadamente baja, rápida disipación de calor y baja pérdida, por lo que la eficiencia de conversión ascendente es alta y el umbral del láser es bajo;

(4) La longitud de onda del láser de salida es múltiple: esto se debe a que el nivel de energía de los iones de tierras raras es muy rico y existen muchos tipos de iones de tierras raras;

(5) Sintonización: debido al amplio nivel de energía de los iones de tierras raras y al espectro de fluorescencia de la fibra de vidrio más amplio.

(6) Dado que el láser de fibra no tiene lente óptica en la cavidad resonante, tiene las ventajas de no tener ajustes, no necesita mantenimiento y tiene una alta estabilidad, que no tiene comparación con los láseres tradicionales.

(7) La exportación de fibra hace que el láser sea fácilmente competente para diversas aplicaciones de procesamiento espacial arbitrario y multidimensional, lo que hace que el diseño del sistema mecánico sea muy simple.

(8) Competente en entornos de trabajo hostiles, con alta tolerancia al polvo, golpes, impactos, humedad y temperatura.

(9) No hay necesidad de refrigeración termoeléctrica ni de agua, simplemente refrigeración por aire.

(10) Alta eficiencia electroóptica: la eficiencia electroóptica integral alcanza el 20%, lo que ahorra en gran medida el consumo de energía durante el trabajo y ahorra costos operativos.

(11) Alta potencia, el láser de fibra comercial actual es de seis kilovatios.

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