لیزرهای فیبری به دلیل ساختار ساده، هزینه کم، راندمان تبدیل الکترواپتیکی بالا و اثرات خروجی خوب، سال به سال سهم فزاینده‌ای از لیزرهای صنعتی را به خود اختصاص می‌دهند. طبق آمار، لیزرهای فیبری 52.7 درصد از بازار لیزر صنعتی را در سال 2020 به خود اختصاص داده‌اند.
بر اساس مشخصات پرتو خروجی، لیزرهای فیبری را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد:لیزر پیوستهولیزر پالسیتفاوت‌های فنی بین این دو چیست و هر کدام برای چه سناریوهای کاربردی مناسب هستند؟ در ادامه مقایسه ساده‌ای از کاربردها در شرایط کلی ارائه شده است.
همانطور که از نامش پیداست، خروجی لیزر توسط یک لیزر فیبری پیوسته، پیوسته است و توان آن در یک سطح ثابت حفظ می‌شود. این توان، توان نامی لیزر است.مزیت لیزرهای فیبری پیوسته، عملکرد پایدار و بلندمدت آنهاست.
لیزر پالسی «متناوب» است. البته این زمان متناوب اغلب بسیار کوتاه است و معمولاً در حد میلی‌ثانیه، میکروثانیه یا حتی نانوثانیه و پیکوثانیه اندازه‌گیری می‌شود. در مقایسه با لیزر پیوسته، شدت لیزر پالسی دائماً در حال تغییر است، بنابراین مفاهیم «قله» و «فرورفتگی» وجود دارد.
از طریق مدولاسیون پالس، لیزر پالسی می‌تواند به سرعت آزاد شود و در موقعیت اوج به حداکثر توان برسد، اما به دلیل وجود نقطه فرود، میانگین توان نسبتاً کم است.قابل تصور است که اگر میانگین توان یکسان باشد، اوج توان لیزر پالسی می‌تواند بسیار بیشتر از لیزر پیوسته باشد و به چگالی انرژی بیشتری نسبت به لیزر پیوسته دست یابد، که در توانایی نفوذ بیشتر در پردازش فلز منعکس می‌شود. در عین حال، برای مواد حساس به گرما که نمی‌توانند گرمای زیاد پایدار را تحمل کنند، و همچنین برخی از مواد با بازتاب بالا نیز مناسب است.
از طریق ویژگی‌های توان خروجی این دو، می‌توانیم تفاوت‌های کاربردی را تحلیل کنیم.
لیزرهای فیبری پیوسته (CW) معمولاً برای موارد زیر مناسب هستند:
۱. پردازش تجهیزات بزرگ، مانند ماشین‌آلات خودرو و کشتی، برش و پردازش صفحات فولادی بزرگ و سایر موارد پردازشی که به اثرات حرارتی حساس نیستند اما به هزینه حساس‌ترند.
2. در برش جراحی و انعقاد در زمینه پزشکی مانند هموستاز بعد از جراحی و غیره استفاده می شود.
۳. به طور گسترده در سیستم‌های ارتباطی فیبر نوری برای انتقال و تقویت سیگنال، با پایداری بالا و نویز فاز کم استفاده می‌شود.
۴. در کاربردهایی مانند آنالیز طیفی، آزمایش‌های فیزیک اتمی و لیدار در زمینه تحقیقات علمی استفاده می‌شود و خروجی لیزر با قدرت و کیفیت پرتو بالا را فراهم می‌کند.
لیزرهای فیبری پالسی معمولاً برای موارد زیر مناسب هستند:
۱. پردازش دقیق موادی که نمی‌توانند اثرات حرارتی قوی یا مواد شکننده را تحمل کنند، مانند پردازش تراشه‌های الکترونیکی، شیشه سرامیکی و قطعات بیولوژیکی پزشکی
۲. این ماده بازتاب بالایی دارد و به دلیل بازتاب می‌تواند به راحتی به خود سر لیزر آسیب برساند. به عنوان مثال، پردازش مواد مس و آلومینیوم
۳. عملیات سطحی یا تمیز کردن سطح خارجی زیرلایه‌های آسیب‌پذیر
۴. موقعیت‌های پردازشی که نیاز به قدرت بالای کوتاه‌مدت و نفوذ عمیق دارند، مانند برش صفحات ضخیم، سوراخکاری مواد فلزی و غیره.
۵. موقعیت‌هایی که در آن‌ها نیاز به استفاده از پالس‌ها به عنوان مشخصه‌های سیگنال است. مانند ارتباطات فیبر نوری و حسگرهای فیبر نوری و غیره.
۶. در زمینه زیست پزشکی برای جراحی چشم، درمان پوست و برش بافت و غیره، با کیفیت پرتو بالا و عملکرد مدولاسیون بالا استفاده می‌شود.
۷. در چاپ سه‌بعدی، می‌توان به تولید قطعات فلزی با دقت بالاتر و ساختارهای پیچیده دست یافت.
۸. سلاح‌های لیزری پیشرفته و غیره
از نظر اصول، ویژگی‌های فنی و کاربردها، تفاوت‌هایی بین لیزرهای فیبری پالسی و لیزرهای فیبری پیوسته وجود دارد و هر کدام برای موارد مختلفی مناسب هستند. لیزرهای فیبری پالسی برای کاربردهایی که نیاز به توان اوج و عملکرد مدولاسیون دارند، مانند پردازش مواد و زیست‌پزشکی، مناسب هستند، در حالی که لیزرهای فیبری پیوسته برای کاربردهایی که نیاز به پایداری بالا و کیفیت پرتو بالا دارند، مانند ارتباطات و تحقیقات علمی، مناسب هستند. انتخاب نوع لیزر فیبری مناسب بر اساس نیازهای خاص، به بهبود راندمان کار و کیفیت کاربرد کمک خواهد کرد.
زمان ارسال: ۲۹ دسامبر ۲۰۲۳
