La machine de marquage laser est-elle utile? La tendance de développement de la machine de marquage laser en fibre

Introduction à la tendance de développement des fibres machine de marquage laser à l'avenir

La tendance de développement de la machine de marquage laser en fibre à l'avenir se reflète principalement dans les deux aspects suivants:

　　 (1) Amélioration des performances du laser des fibres: comment améliorer la puissance de la sortie et l'efficacité de la conversion, optimiser la qualité du faisceau, raccourcir la longueur des fibres de gain, améliorer la stabilité du système et le rendre plus compact et compact est au centre des recherches futures dans le domaine des lasers de fibres.

　　 (2) Développement d'un nouveau type de laser en fibre: Dans le domaine temporel, les lasers à fibres à mode d'impulsion ultra-terrasse avec un cycle de service plus petit ont toujours été un point chaud dans le champ laser. Les lasers de fibres de Fiber à haute puissance ont toujours été un objectif à long terme poursuivi par les gens. Dans le domaine de fréquence, la sortie à large bande et les lasers de fibres réglables deviendront un hotspot de recherche.

　　La recherche sur le laser de fibre a commencé depuis la fin des années 1980, car elle peut générer un impulsion ultra-terrasse, a des perspectives d'application très larges, de sorte que les pays du monde ont montré un grand enthousiasme pour la recherche au laser des fibres. Par rapport à d'autres types de lasers, les lasers en fibre ont des avantages exceptionnels tels que une fiabilité élevée, une structure simple, un prix bas et une efficacité de conversion élevée.

　　 La recherche domestique dans ce domaine a également été effectuée relativement tôt, et de nombreux résultats de recherche ont été obtenus à la fois théoriquement et expérimentalement. Cependant, par rapport aux pays étrangers, il y a toujours un grand écart. En particulier, il existe relativement peu d'études sur les lasers de fibres à haute performance, et le travail effectué dans des applications pratiques est loin d'être suffisant, et l'effet n'est pas très satisfaisant. Par conséquent, il est nécessaire de renforcer davantage les recherches sur les lasers à fibre verrouillés en mode passive.

　　 En 1963, Snitzer a rapporté pour la première fois un laser à fibre dopé avec ND, 10, et a ainsi commencé la recrudescence de la recherche au laser en fibre. Surtout ces dernières années, avec les progrès réalisés dans la conception et la fabrication de fibres optiques, la production de lasers de fibres a continué d'augmenter, et la puissance de sortie CW d'un seul dispositif de fibre optique est passée des centaines de watts aux kilowatts. Dans le même temps, l'amélioration de la technologie de fabrication de fibres optiques de haute qualité avec un grand diamètre de revêtement et une grande ouverture numérique facilite l'obtention de couplage efficace avec la puissance de la pompe de la diode.

L'avantage le plus significatif des lasers en fibre est leur efficacité de pompage extrêmement élevée. Dans des circonstances normales, l'efficacité de conversion de la pompe est de 70% à 75%, ce qui est beaucoup plus élevé que celui des lasers à l'état solide pompé à la diode industrielle (DPSSL). Une telle efficacité de conversion élevée réduit les besoins de refroidissement et d'alimentation du système laser et peut être plus compact que les lasers à l'état solide traditionnels. De plus, la structure entièrement des fibres peut fournir une conception de package très robuste et très fiable. De plus, les lasers en fibre peuvent améliorer considérablement la qualité du faisceau de sortie.

Un autre avantage important est que la technologie laser en fibre peut prolonger considérablement la durée de vie de l'appareil (par rapport au DPSSL actuel). Cet avantage a fait que les entreprises laser industrielles faisant attention aux lasers de fibres continuent d'augmenter leur investissement ces dernières années. , Parce que le travail de fiabilité à long terme est très important du niveau d'application. Les lasers en fibre présentent également d'autres avantages: parce que le milieu laser du laser en fibre est un milieu d'onde guidé, il a une efficacité élevée; Le laser en fibre peut être facilement connecté au système de transmission de fibres optiques actuel efficacement; Le noyau de fibre peut être rendu très mince, ce qui peut atteindre une densité de puissance élevée; Les performances de dissipation thermique de la fibre sont bonnes, donc le laser de fibre a une efficacité de conversion élevée et un seuil très bas; La longueur d'onde de sortie du laser en fibre couvre une plage très large, de 400 à 3400 nm, qui peut répondre aux besoins de diverses applications. Communication, militaire, médecine, etc. avoir de très bonnes perspectives d'application. Les avantages des lasers en fibre déterminent la position dominante future des machines de marquage laser en fibre.

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En tant que représentant de la technologie laser de troisième génération, les lasers en fibre ont les avantages suivants:

(1) le faible coût de fabrication des fibres de verre, la technologie mature et la faisabilité de la fibre Les avantages de la miniaturisation et de l'intensivité;

(2) la fibre de verre n'a pas besoin d'avoir une correspondance de phase stricte de la lumière de la pompe incidente comme un cristal, ce qui est dû à l'élargissement non uniforme de la matrice de verre causée par la fractionnement brut et la bande d'absorption La raison est plus large;

(3) Le matériau en verre a un rapport volume / surface extrêmement faible, une dissipation de chaleur rapide, une faible perte, de sorte que l'efficacité de conversion ascendante est élevée et le seuil laser est faible;

(4) La longueur d'onde du laser de sortie est plusieurs: c'est parce que le niveau d'énergie des ions de terres rares est très riche et il existe de nombreux types d'ions de terres rares;

(5) Tanabilité: en raison du large niveau d'énergie des ions de terres rares et du spectre de fluorescence des fibres de verre plus larges.

(6) Étant donné que le laser en fibre n'a pas de lentille optique dans la cavité résonante, il présente les avantages de la stabilité sans ajustement, sans entretien et élevée, qui est inégalée par les lasers traditionnels.

(7) L'exportation de fibres rend le laser facilement compétent pour diverses applications de traitement d'espace multidimensionnelles et arbitraires, ce qui rend la conception du système mécanique très simple.

(8) Compétent dans un environnement de travail sévère, avec une tolérance élevée à la poussière, au choc, à l'impact, à l'humidité et à la température.

(9) Il n'y a pas besoin de refroidissement thermoélectrique et de refroidissement par eau, juste un simple refroidissement à l'air.

(10) Efficacité électro-optique élevée: l'efficacité électro-optique complète est aussi élevée que 20%, ce qui économise considérablement la consommation d'énergie pendant le travail et économise les coûts d'exploitation.

(11) Haute puissance, le laser en fibre commercial actuel est de six kilowatts.

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