Os lasers de fibra representam uma parcela crescente do mercado de lasers industriais a cada ano devido à sua estrutura simples, baixo custo, alta eficiência de conversão eletro-óptica e bons efeitos de saída. Segundo estatísticas, os lasers de fibra representaram 52,7% do mercado de lasers industriais em 2020.
Com base nas características do feixe de saída, os lasers de fibra podem ser divididos em duas categorias:laser contínuoelaser de pulsoQuais são as diferenças técnicas entre os dois e para quais cenários de aplicação cada um é adequado? A seguir, uma comparação simples de aplicações em situações gerais.
Como o nome sugere, a saída de laser de um laser de fibra contínua é contínua e a potência é mantida em um nível fixo. Essa potência é a potência nominal do laser.A vantagem dos lasers de fibra contínua é a operação estável a longo prazo.
O laser pulsado é "intermitente". É claro que esse tempo intermitente costuma ser muito curto, geralmente medido em milissegundos, microssegundos ou mesmo nanossegundos e picossegundos. Comparado ao laser contínuo, a intensidade do laser pulsado muda constantemente, portanto, existem os conceitos de "pico" e "vale".
Por meio da modulação de pulso, o laser pulsado pode ser liberado rapidamente e atingir a potência máxima na posição de pico, mas devido à existência do vale, a potência média é relativamente baixa.É concebível que, se a potência média for a mesma, o pico de potência do laser pulsado possa ser muito maior do que o do laser contínuo, alcançando uma densidade de energia maior do que a do laser contínuo, o que se reflete na maior capacidade de penetração no processamento de metais. Ao mesmo tempo, também é adequado para materiais sensíveis ao calor que não suportam altas temperaturas constantes, bem como alguns materiais com alta refletividade.
Por meio das características de potência de saída dos dois, podemos analisar as diferenças de aplicação.
Os lasers de fibra CW são geralmente adequados para:
1. Processamento de equipamentos de grande porte, como máquinas de veículos e navios, corte e processamento de grandes chapas de aço e outras ocasiões de processamento que não são sensíveis aos efeitos térmicos, mas são mais sensíveis ao custo
2. Usado em corte cirúrgico e coagulação na área médica, como hemostasia após cirurgia, etc.
3. Amplamente utilizado em sistemas de comunicação de fibra óptica para transmissão e amplificação de sinais, com alta estabilidade e baixo ruído de fase
4. Usado em aplicações como análise espectral, experimentos de física atômica e lidar no campo da pesquisa científica, fornecendo saída de laser de alta potência e alta qualidade de feixe
Os lasers de fibra pulsada geralmente são adequados para:
1. Processamento de precisão de materiais que não podem suportar fortes efeitos térmicos ou materiais frágeis, como processamento de chips eletrônicos, vidro cerâmico e peças biológicas médicas
2. O material possui alta refletividade e pode facilmente danificar o próprio cabeçote do laser devido à reflexão. Por exemplo, processamento de materiais de cobre e alumínio.
3. Tratamento de superfície ou limpeza do exterior de substratos facilmente danificados
4. Situações de processamento que exigem alta potência e penetração profunda em curto prazo, como corte de chapas grossas, perfuração de materiais metálicos, etc.
5. Situações em que pulsos precisam ser usados como características de sinal. Como comunicações por fibra óptica e sensores de fibra óptica, etc.
6. Usado no campo biomédico para cirurgia ocular, tratamento de pele e corte de tecido, etc., com alta qualidade de feixe e desempenho de modulação
7. Na impressão 3D, é possível obter a fabricação de peças metálicas com maior precisão e estruturas complexas
8. Armas laser avançadas, etc.
Existem algumas diferenças entre lasers de fibra pulsada e lasers de fibra contínua em termos de princípios, características técnicas e aplicações, e cada um é adequado para diferentes ocasiões. Os lasers de fibra pulsada são adequados para aplicações que exigem potência de pico e desempenho de modulação, como processamento de materiais e biomedicina, enquanto os lasers de fibra contínua são adequados para aplicações que exigem alta estabilidade e alta qualidade de feixe, como comunicações e pesquisa científica. A escolha do tipo de laser de fibra correto com base em necessidades específicas ajudará a melhorar a eficiência do trabalho e a qualidade da aplicação.
Horário da publicação: 29/12/2023
