Referenca za odabirjednomodni vlaknasti laser
U praktičnim primjenama, odabir prikladnog jednomodnogvlaknasti laserzahtijeva sustavno vaganje različitih parametara kako bi se osiguralo da njegove performanse odgovaraju specifičnim zahtjevima primjene, radnom okruženju i proračunskim ograničenjima. Ovaj odjeljak pružit će praktičnu metodologiju odabira na temelju zahtjeva.
Strategija odabira temeljena na scenarijima primjene
Zahtjevi za performanse zalaseriznačajno se razlikuju ovisno o scenariju primjene. Prvi korak u odabiru je razjasniti ključne zahtjeve aplikacije.
Precizna obrada materijala i mikro-nano proizvodnja: Takve primjene uključuju fino rezanje, bušenje, rezanje poluvodičkih pločica, označavanje na mikronskoj razini i 3D ispis itd. Imaju izuzetno visoke zahtjeve za kvalitetu snopa i veličinu fokusirane točke. Treba odabrati laser s faktorom M² što bližim 1 (npr. <1,1). Izlaznu snagu potrebno je odrediti na temelju debljine materijala i brzine obrade. Općenito, snaga u rasponu od desetaka do stotina vata može zadovoljiti zahtjeve većine mikroprocesiranja. Što se tiče valne duljine, 1064 nm je preferirani izbor za većinu obrada metalnih materijala zbog visoke stope apsorpcije i niske cijene po vatu laserske snage.
Znanstvena istraživanja i vrhunska mjerenja: Scenariji primjene uključuju optičke pincete, fiziku hladnih atoma, spektroskopiju visoke rezolucije i interferometriju. Ova područja obično imaju ekstremnu težnju za monokromatskošću, frekvencijskom stabilnošću i performansama šuma lasera. Modeli s uskom širinom linije (čak i jedna frekvencija) i šumom niskog intenziteta trebaju imati prioritet. Valnu duljinu treba odabrati na temelju rezonantne linije određenog atoma ili molekule (na primjer, 780 nm se obično koristi za hlađenje atoma rubidija). Održavanje izlazne pristranosti obično je potrebno za eksperimente interferencije. Zahtjev za snagom općenito nije visok, a često je dovoljno od nekoliko stotina milivata do nekoliko vata.
Medicina i biotehnologija: Primjene uključuju oftalmološku kirurgiju, liječenje kože i snimanje fluorescentnom mikroskopijom. Sigurnost oka je primarni kriterij, pa se često odabiru laseri s valnim duljinama od 1550 nm ili 2 μm, koji su u sigurnosnom pojasu za oči. Za dijagnostičke primjene potrebno je obratiti pozornost na stabilnost snage; Za terapijske primjene, odgovarajuću snagu treba odabrati na temelju dubine tretmana i energetskih zahtjeva. Fleksibilnost optičkog prijenosa glavna je prednost u takvim primjenama.
Komunikacija i senzori: Optička senzorika, liDAR i svemirska optička komunikacija su tipične primjene. Ovi scenariji zahtijevajulaserimati visoku pouzdanost, prilagodljivost okolišu i dugoročnu stabilnost. Vazni pojas od 1550 nm postao je preferirani izbor zbog najnižeg gubitka prijenosa u optičkim vlaknima. Za koherentne sustave detekcije (kao što je koherentni lidar), kao lokalni oscilator potreban je linearno polarizirani laser s izuzetno uskom širinom linije.
2. Sortiranje ključnih parametara po prioritetu
Suočeni s brojnim parametrima, odluke se mogu donositi na temelju sljedećih prioriteta:
Odlučujući parametri: Prvo, odredite valnu duljinu i kvalitetu snopa. Valna duljina određena je bitnim zahtjevima primjene (karakteristike apsorpcije materijala, sigurnosni standardi, linije atomske rezonancije) i obično nema mjesta kompromisu. Kvaliteta snopa izravno određuje osnovnu izvedivost primjene. Na primjer, precizna obrada ne može prihvatiti lasere s pretjerano visokim M².
Parametri performansi: Drugo, obratite pozornost na izlaznu snagu i širinu/polarizaciju linije. Snaga mora zadovoljavati energetski prag ili zahtjeve učinkovitosti primjene. Karakteristike širine linije i polarizacije određuju se na temelju specifičnog tehničkog puta primjene (npr. je li uključena interferencija ili udvostručenje frekvencije). Praktični parametri: Konačno, uzmite u obzir stabilnost (kao što je dugoročna stabilnost izlazne snage), pouzdanost (vrijeme rada bez kvarova), potrošnju energije, kompatibilnost sučelja i trošak. Ovi parametri utječu na težinu integracije i ukupne troškove vlasništva lasera u stvarnom radnom okruženju.
3. Odabir i procjena između jednomodnog i višemodnog
Iako se ovaj članak fokusira na jednomodnivlaknasti laseri, ključno je jasno razumjeti potrebu odabira jednomodnog lasera u stvarnom odabiru. Kada su osnovni zahtjevi primjene najveća točnost obrade, najmanja zona utjecaja topline, krajnja sposobnost fokusiranja ili najveća udaljenost prijenosa, jednomodni vlaknasti laser je jedini ispravan izbor. Suprotno tome, ako primjena uglavnom uključuje zavarivanje debelih ploča, obradu površine velikih površina ili prijenos velike snage na kratke udaljenosti, a zahtjev za apsolutnom točnošću nije visok, tada višemodni vlaknasti laseri mogu postati ekonomičniji i praktičniji izbor zbog svoje veće ukupne snage i niže cijene.
Vrijeme objave: 12. studenog 2025.