Wie kann man zwischen kontinuierlichen und gepulsten Faserlasern wählen?

Der Anteil der Faserlaser an den Industrielasern steigt von Jahr zu Jahr aufgrund ihrer einfachen Struktur, ihrer niedrigen Kosten, ihrer hohen elektro-optischen Umwandlungseffizienz und ihrer guten Ausgangseffekte. Laut Statistik entfielen auf Faserlaser im Jahr 2020 52,7% des industriellen Lasermarktes.

Aufgrund der Eigenschaften des Ausgangsstrahls lassen sich Faserlaser in zwei Kategorien einteilen: Dauerlaser und Pulslaser. Was sind die technischen Unterschiede zwischen den beiden und für welche Anwendungsszenarien sind sie geeignet? Im Folgenden finden Sie einen einfachen Vergleich von Anwendungen in allgemeinen Situationen.

Wie der Name schon sagt, ist die Laserleistung eines kontinuierlichen Faserlasers kontinuierlich, und die Leistung wird auf einem festen Niveau gehalten. Diese Leistung ist die Nennleistung des Lasers. Der Vorteil von Dauerstrich-Faserlasern ist der langfristig stabile Betrieb.

Der Laser des Pulslasers ist "intermittierend". Natürlich ist diese intermittierende Zeit oft sehr kurz und wird normalerweise in Millisekunden, Mikrosekunden oder sogar Nanosekunden und Pikosekunden gemessen. Im Vergleich zu kontinuierlichen Lasern ändert sich die Intensität von Pulslasern ständig, daher gibt es die Begriffe "Crest" und "Trough".

Durch die Pulsmodulation kann der gepulste Laser schnell freigesetzt werden und an der Spitzenposition die maximale Leistung erreichen, aber aufgrund der vorhandenen Senke ist die durchschnittliche Leistung relativ gering. Es ist denkbar, dass bei gleicher Durchschnittsleistung die Leistungsspitze des gepulsten Lasers viel größer sein kann als die des kontinuierlichen Lasers, wodurch eine größere Energiedichte als beim kontinuierlichen Laser erreicht wird, was sich in der größeren Durchdringungsfähigkeit bei der Metallbearbeitung niederschlägt. Gleichzeitig eignet er sich auch für wärmeempfindliche Materialien, die keine anhaltend hohe Hitze vertragen, sowie für einige hochreflektierende Materialien.

Anhand der Ausgangsleistungscharakteristik der beiden Geräte können wir die Unterschiede in der Anwendung analysieren.

CW-Faserlaser sind im Allgemeinen geeignet für:

1. Verarbeitung von Großgeräten, wie z. B. Fahrzeug- und Schiffsmaschinen, Schneiden und Verarbeitung von großen Stahlplatten und andere Verarbeitungen, die nicht empfindlich auf thermische Effekte reagieren, aber empfindlicher auf Kosten sind

2. Verwendet in der chirurgischen Schneiden und Koagulation im medizinischen Bereich, wie Hämostase nach der Operation, etc.

3. Weit verbreitet in faseroptischen Kommunikationssystemen zur Signalübertragung und -verstärkung, mit hoher Stabilität und geringem Phasenrauschen

4. Verwendet in Anwendungen wie Spektralanalyse, Atomphysikexperimente und Lidar im Bereich der wissenschaftlichen Forschung, die eine hohe Leistung und hohe Strahlqualität Laserausgang

Gepulste Faserlaser sind in der Regel geeignet für:

1. Präzisionsbearbeitung von Materialien, die starken thermischen Einflüssen oder spröden Materialien nicht standhalten können, wie z. B. die Bearbeitung von elektronischen Chips, keramischem Glas und medizinischen biologischen Teilen

2. Das Material hat ein hohes Reflexionsvermögen und kann den Laserkopf selbst aufgrund von Reflexionen leicht beschädigen. Zum Beispiel bei der Bearbeitung von Kupfer- und Aluminiummaterialien

3. Oberflächenbehandlung oder Reinigung der Außenseite von leicht beschädigten Substraten

4. Bearbeitungssituationen, die kurzfristig hohe Leistung und tiefe Eindringung erfordern, wie Schneiden von dicken Blechen, Bohren von Metallwerkstoffen usw.

5. Situationen, in denen Impulse als Signalmerkmale verwendet werden müssen. Wie z.B. Glasfaserkommunikation und Glasfasersensoren, etc.

6. Einsatz im biomedizinischen Bereich für Augenchirurgie, Hautbehandlung und Gewebeschneiden usw., mit hoher Strahlqualität und Modulationsleistung

7. Im 3D-Druck können Metallteile mit höherer Präzision und komplexen Strukturen hergestellt werden

8. Fortgeschrittene Laserwaffen, usw.

Zwischen gepulsten Faserlasern und kontinuierlichen Faserlasern gibt es einige Unterschiede in Bezug auf die Prinzipien, technischen Merkmale und Anwendungen, und beide sind für unterschiedliche Zwecke geeignet. Gepulste Faserlaser eignen sich für Anwendungen, die Spitzenleistung und Modulationsleistung erfordern, wie z. B. Materialbearbeitung und Biomedizin, während kontinuierliche Faserlaser für Anwendungen geeignet sind, die hohe Stabilität und hohe Strahlqualität erfordern, wie z. B. Kommunikation und wissenschaftliche Forschung. Die Wahl des richtigen Faserlasertyps auf der Grundlage der spezifischen Anforderungen trägt zur Verbesserung der Arbeitseffizienz und der Anwendungsqualität bei.