Seçim için referanstek modlu fiber lazer
Pratik uygulamalarda, uygun bir tek modlu seçimfiber lazerPerformansının belirli uygulama gereksinimlerine, çalışma ortamına ve bütçe kısıtlamalarına uygun olduğundan emin olmak için çeşitli parametrelerin sistematik olarak tartılmasını gerektirir. Bu bölüm, gereksinimlere dayalı pratik bir seçim metodolojisi sunacaktır.
Uygulama senaryolarına dayalı seçim stratejisi
Performans gereksinimlerilazerlerFarklı uygulama senaryolarında önemli ölçüde farklılık gösterir. Seçimin ilk adımı, uygulamanın temel gereksinimlerini netleştirmektir.
Hassas malzeme işleme ve mikro-nano üretim: Bu uygulamalar arasında ince kesim, delme, yarı iletken yonga kesme, mikron seviyesinde markalama ve 3B baskı vb. yer alır. Bu uygulamalar, ışın kalitesi ve odaklanmış nokta boyutu konusunda son derece yüksek gereksinimlere sahiptir. M² faktörü 1'e mümkün olduğunca yakın (örneğin <1,1) bir lazer seçilmelidir. Çıkış gücü, malzeme kalınlığına ve işleme hızına göre belirlenmelidir. Genellikle, onlarca watt'tan yüzlerce watt'a kadar değişen bir güç, çoğu mikro işlemenin gereksinimlerini karşılayabilir. Dalga boyu açısından, yüksek emilim oranı ve watt başına düşük lazer gücü maliyeti nedeniyle 1064 nm, çoğu metal malzeme işleme için tercih edilen seçimdir.
Bilimsel araştırma ve ileri düzey ölçüm: Uygulama senaryoları arasında optik cımbızlar, soğuk atom fiziği, yüksek çözünürlüklü spektroskopi ve interferometri yer alır. Bu alanlar genellikle lazerlerin monokromatikliği, frekans kararlılığı ve gürültü performansına aşırı derecede önem verir. Dar hat genişliğine (hatta tek frekanslı) ve düşük yoğunluklu gürültüye sahip modellere öncelik verilmelidir. Dalga boyu, belirli bir atom veya molekülün rezonans çizgisine göre seçilmelidir (örneğin, rubidyum atomlarını soğutmak için genellikle 780 nm kullanılır). Girişim deneyleri için genellikle önyargı koruma çıkışı gereklidir. Güç gereksinimi genellikle yüksek değildir ve birkaç yüz miliwatt ila birkaç watt genellikle yeterlidir.
Tıbbi ve biyoteknoloji: Uygulama alanları arasında oftalmik cerrahi, cilt tedavisi ve floresan mikroskopisi görüntüleme yer alır. Göz güvenliği öncelikli husus olduğundan, genellikle göz güvenliği bandında bulunan 1550 nm veya 2 μm dalga boylu lazerler tercih edilir. Tanısal uygulamalarda güç stabilitesine dikkat edilmelidir; terapötik uygulamalarda ise uygun güç, tedavi derinliğine ve enerji gereksinimlerine göre seçilmelidir. Optik iletimin esnekliği, bu tür uygulamalarda önemli bir avantajdır.
İletişim ve Algılama: Fiber optik algılama, LIDAR ve uzay optik iletişimi tipik uygulamalardır. Bu senaryolar şunları gerektirir:lazerYüksek güvenilirlik, çevresel uyumluluk ve uzun vadeli kararlılık. 1550 nm bant, optik fiberlerde en düşük iletim kaybı nedeniyle tercih edilen seçenek haline gelmiştir. Tutarlı algılama sistemleri (tutarlı lidar gibi) için, yerel osilatör olarak son derece dar bir hat genişliğine sahip doğrusal polarize bir lazer gereklidir.
2. Temel parametrelerin öncelik sıralaması
Çok sayıda parametrenin varlığı göz önüne alındığında, kararlar aşağıdaki önceliklere göre alınabilir:
Belirleyici parametreler: İlk olarak, dalga boyunu ve ışın kalitesini belirleyin. Dalga boyu, uygulamanın temel gereksinimleri (malzeme emilim özellikleri, güvenlik standartları, atomik rezonans çizgileri) tarafından belirlenir ve genellikle uzlaşmaya yer yoktur. Işın kalitesi, uygulamanın temel uygulanabilirliğini doğrudan belirler. Örneğin, hassas işleme, aşırı yüksek M²'ye sahip lazerleri kabul edemez.
Performans parametreleri: İkinci olarak, çıkış gücüne ve hat genişliği/polarizasyona dikkat edin. Güç, uygulamanın enerji eşiğini veya verimlilik gereksinimlerini karşılamalıdır. Hat genişliği ve polarizasyon özellikleri, uygulamanın belirli teknik rotasına (örneğin girişim veya frekans iki katına çıkarma söz konusu olup olmadığı) göre belirlenir. Pratik parametreler: Son olarak, kararlılığı (uzun vadeli çıkış gücü kararlılığı gibi), güvenilirliği (arızasız çalışma süresi), hacimsel güç tüketimini, arayüz uyumluluğunu ve maliyeti göz önünde bulundurun. Bu parametreler, lazerin gerçek çalışma ortamına entegrasyon zorluğunu ve toplam sahip olma maliyetini etkiler.
3. Tek modlu ve çok modlu arasında seçim ve karar verme
Bu makale tek modlu sistemlere odaklansa dafiber lazerler, gerçek seçimde tek modlu lazeri seçmenin gerekliliğini açıkça anlamak çok önemlidir. Bir uygulamanın temel gereksinimleri en yüksek işleme doğruluğu, en küçük ısıdan etkilenen bölge, en yüksek odaklama kapasitesi veya en uzun iletim mesafesi olduğunda, tek modlu fiber lazer tek doğru seçimdir. Tersine, uygulama esas olarak kalın levha kaynağı, geniş yüzey işleme veya kısa mesafeli yüksek güçlü iletim içeriyorsa ve mutlak doğruluk gereksinimi yüksek değilse, çok modlu fiber lazerler daha yüksek toplam güçleri ve daha düşük maliyetleri nedeniyle daha ekonomik ve pratik bir seçenek olabilir.
Gönderim zamanı: 12-11-2025