Kuo skiriasi pluoštinis lazeris ir diodinis lazeris?

Skaiduliniai lazeriaiirDiodiniai lazeriaiyra du paplitę lazerių tipai, kurie skiriasi struktūra, našumu ir kt. Skaiduliniai lazeriai ir diodiniai lazeriai plačiai naudojami šiuolaikinėje pramonėje, medicinos ir mokslinių tyrimų srityse. Abi lazerinės technologijos naudoja retųjų žemių elementais legiruotą stiklo pluoštą arba puslaidininkines medžiagas kaip stiprinimo terpę, gamindamos skirtingo bangos ilgio ir galios lazerius.

Skaidulinis lazeris yra tvirta lazerinė technologija, kurioje kaip aktyvioji terpė naudojamas stiklo pluoštas, legiruotas retųjų žemių elementais, tokiais kaip erbis, iterbis ir neodimis. Šis lazerio spindulys generuojamas optinio pluošto viduje ir perduodamas per lanksčią skaidulą, taip užtikrinant puikią pluošto kokybę ir stabilumą. Didelis efektyvumas ir puiki pluošto kokybė yra pagrindiniai šviesolaidinių lazerių privalumai, todėl jie plačiai naudojami lazerinio pluošto ryšiams, lazeriniams kosminiams tolimojo susisiekimo ryšiams, pramoninei laivų statybai, automobilių gamyboje, graviravimui lazeriu, žymėjimui lazeriu, pjovimui lazeriu, spausdinimo voleliais, metalo ir nemetalinės programos. Jis plačiai naudojamas daugelyje sričių, tokių kaip metalo gręžimas / pjovimas / suvirinimas.

Diodiniai lazeriai yra kietojo kūno lazeriniai įrenginiai, kurių pagrindą sudaro puslaidininkinės medžiagos. Jų veikimo principas daugiausia priklauso nuo pn sandūros ir srovės įpurškimo funkcijos. Palyginti su skaiduliniais lazeriais, diodiniai lazeriai turi mažesnį išėjimo galios diapazoną, tačiau jų platesnis bangos ilgio diapazonas suteikia didesnį lankstumą. Be to, diodiniai lazeriai taip pat plačiai naudojami tokiose srityse kaip ryšiai ir duomenų perdavimas, spausdinimas ir graviravimas, ekranas ir apšvietimas.

Skirtumas tarp skaidulinių lazerių ir diodinių lazerių
1. Darbo principas
Skaiduliniai lazeriai perduoda energiją per optines skaidulas ir generuoja lazerio šviesą optinėse skaidulose. Jo lazerio išvesties kokybė yra aukšta, spindulio kokybė yra gera, galia yra didelė, o šilumos išsklaidymo sistemos konstrukcija yra gana sudėtinga.
Diodiniai lazeriai per puslaidininkines medžiagas paverčia elektros energiją į šviesos energiją. Jų išėjimo bangos ilgis yra vienas, o pluošto kokybė prasta, tačiau jis turi pranašumų, nes yra prieinamas ir paprastas naudoti.
2. Struktūra
Skaidulinio lazerio struktūra yra sudėtinga, įskaitant pluoštą, siurblio šviesos šaltinį, aušinimo sistemą ir kt.
Diodinio lazerio struktūra yra gana paprasta, daugiausia apimanti diodą, išorinę ertmę, siurblio šviesos šaltinį ir kt. Skaiduliniai lazeriai paprastai yra didelių gabaritų ir svorio, o diodiniai lazeriai yra mažesni ir lengvesni.
3. Atlikimas
Skaiduliniai lazeriai pasižymi didelės galios, didelio efektyvumo ir aukštos kokybės spindulių savybėmis. Jų išėjimo bangos ilgiai apima platų diapazoną ir turi gerą taškinę kokybę. Jie tinka gamybai, moksliniams tyrimams ir kitoms sritims.
Diodiniai lazeriai daugiausia tinka kai kurioms įprastoms programoms, tokioms kaip šviesolaidinis ryšys, lazerinis spausdinimas, fototerapija ir kt. Diodiniai lazeriai yra pigūs, lengvai naudojami ir tinka kai kurioms organizacijoms ar asmenims, turintiems mažesnį biudžetą.

Funkcijų palyginimas
A. Išėjimo galia
Skaiduliniai lazeriai paprastai turi platų išėjimo galios diapazoną – nuo ​​kelių šimtų vatų iki kelių kilovatų. Pavyzdžiui, IPG didelės galios nepertraukiamo pluošto lazeriai gali užtikrinti nuo 1 kW iki daugiau nei 100 kW išėjimo galią. Be to, šviesolaidiniai lazeriai turi platų veikimo bangos ilgių diapazoną, gali pasirinkti vieno režimo arba kelių režimų režimą, turi aukšto stabilumo ir ilgaamžiškumo siurblio diodus.

Kalbant apie diodinius lazerius, jų išėjimo galios diapazonas paprastai yra mažesnis – nuo ​​kelių vatų iki šimtų vatų. Taip yra todėl, kad diodinio lazerio darbinė medžiaga yra puslaidininkinė medžiaga, o jo energijos lygio perėjimo metu generuojamų fotonų skaičius yra palyginti mažas, todėl išėjimo galia yra palyginti maža. Tačiau diodiniai lazeriai turi įvairių bangų ilgių, mažo dydžio ir didelio efektyvumo privalumus, todėl kai kuriose konkrečiose srityse jie vis dar turi unikalių pranašumų.
B. Bangos ilgio diapazonas
Skaidulinių lazerių bangos ilgių diapazonas pirmiausia priklauso nuo naudojamos stiprinimo terpės. Pavyzdžiui, iterbiu legiruoto pluošto (YDF) sugerties spektras svyruoja nuo 900 nm iki 1000 nm, o dvi stiprios sugerties smailės ties 915 nm ir 976 nm. Todėl iterbiu legiruotų skaidulinių lazerių išėjimo bangos ilgis paprastai yra artimoje infraraudonųjų spindulių srityje, pavyzdžiui, 1 μm juostoje.

Diodinių lazerių bangų ilgių diapazonas yra gana platus – nuo ​​matomos šviesos iki artimos infraraudonosios šviesos. Konkretus bangos ilgis priklauso nuo skirtingų puslaidininkių medžiagų ir konstrukcijų. Pavyzdžiui, puslaidininkiniai lazeriai, naudojantys skirtingas medžiagas, gali gaminti skirtingų bangų ilgių lazerius, pvz., 800 nm, 940 nm, 1310 nm ir 1480 nm.
C. Sijos kokybė
Skaiduliniai lazeriai paprastai pasižymi labai aukšta spindulių kokybe ir gali sukurti beveik ribotos difrakcijos spindulius. Konkrečiai, pagrindinis jo sijos kokybės parametras yra BPP (sijos parametrų produktas), kuris gali tiesiogiai paveikti tikslaus apdirbimo ir makro apdirbimo kokybę. Pavyzdžiui, jis gali būti naudojamas pjaustyti, suvirinti ar apdoroti įvairias medžiagas, įskaitant plonus lakštus ir atspindinčius metalus. Be to, dėl didelio galios tankio skaiduliniai lazeriai leidžia greičiau apdoroti ir padidinti našumą.

Diodinių lazerių pluošto kokybė priklauso nuo konkretaus tipo. Paprasčiausias atvejis yra VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser), kuris paprastai skleidžia aukštos kokybės pluoštą, vidutinį pluošto divergenciją, be astigmatizmo ir apskrito intensyvumo pasiskirstymą. Tačiau jei naudojamas paprastas sferinis lęšis, sujungimo efektyvumas gerokai sumažėja dėl spindulio elipsiškumo. Kitas pavyzdys yra maži kraštą spinduliuojantys lazeriniai diodai, kurie taip pat spinduliuoja vienu erdviniu režimu ir todėl iš esmės taip pat leidžia efektyviai sujungti su vienmodiais pluoštais.
D. Efektyvumas ir energijos suvartojimas
Skaiduliniai lazeriai turi puikų elektrooptinio konversijos efektyvumą ir gali paversti didesnę dalį įvestos elektros energijos į lazerio išvestį. Taip yra daugiausia dėl ypatingos stiprinimo terpės, tai yra iterbiu legiruoto pluošto, struktūros. Be to, šviesolaidiniai lazeriai pasižymi puikia pluošto kokybe, gamina beveik difrakcinius spindulius, todėl pagerėja apdorojimo tikslumas ir galimybės. Didelis pluoštinių lazerių galios tankis leidžia greitai apdoroti ir padidinti našumą.

Kalbant apie diodinius lazerius, jų efektyvumas ir energijos sąnaudos skiriasi priklausomai nuo konkretaus tipo. Pavyzdžiui, VCSEL (vertikalios ertmės paviršiaus spinduliuojantys lazeriai) gali skleisti spindulius, kurių pluoštas yra aukštos kokybės, vidutinis divergencija, be astigmatizmo ir apskrito intensyvumo pasiskirstymas. Tačiau jei sukabinimui naudojamas paprastas sferinis lęšis, sujungimo efektyvumas gali gerokai sumažėti dėl pluošto elipsiškumo. Kaip ir maži kraštą spinduliuojantys lazeriniai diodai, šis diodas taip pat spinduliuoja vienu erdviniu režimu, todėl iš esmės taip pat leidžia efektyviai sujungti vienmodžius skaidulas. Apskritai tiek skaiduliniai lazeriai, tiek diodiniai lazeriai turi savo unikalius privalumus ir taikymo reikšmes. Atsižvelgiant į konkrečius taikymo reikalavimus, atsižvelgiant į konkrečią situaciją, reikia pasirinkti tinkamiausią lazerio tipą.

Taikymas
A. Skaidulinių lazerių taikymo sritys
Skaiduliniai lazeriai naudojami įvairiose srityse, įskaitant pramoninį perdirbimą ir gamybą, medicinos ir kosmetikos pramonę, taip pat mokslinius tyrimus ir karinius pritaikymus. Pramonės srityje skirtingų tipų pluošto lazeriai turi skirtingą tipinį pritaikymą. Pavyzdžiui, jis gali būti naudojamas lazeriniam optinio pluošto ryšiui, lazeriniam erdviniam tolimojo susisiekimo ryšiui, pramoninei laivų statybai, automobilių gamybai, graviravimui lazeriu, ženklinimui lazeriu, pjovimui lazeriu, spausdinimo voleliais, metalo ir nemetalų gręžimui / pjovimui / suvirinimui (pvz. kaip vario suvirinimas, gesinimas, apkala ir giluminis suvirinimas), karinė gynyba ir saugumas, medicinos įranga ir įranga bei didelės apimties infrastruktūra. Be to, pluoštiniai lazeriai taip pat gali būti naudojami kaip siurblių šaltiniai kitiems lazeriams.
B. Diodinių lazerių taikymo sritys
Kaip lazeris, kuriame kaip darbo medžiaga naudojamos puslaidininkinės medžiagos, diodiniai lazeriai turi platų pritaikymo spektrą. Kalbant apie ryšį ir duomenų perdavimą, jis gali būti naudojamas kuriant optinių ryšių sistemas ir tiesiogiai naudojamas kaip šviesos šaltinis elektros energijai paversti lazeriu. Be to, spausdinimas ir graviravimas taip pat yra svarbios taikymo sritys. Diodiniai lazeriai taip pat plačiai naudojami ekranų ir apšvietimo srityse, daugiausia dėl jų mažo dydžio, didelio efektyvumo ir ilgo tarnavimo laiko.

Skaidulinių lazerių ir diodinių lazerių skirtumai ir charakteristikos
Pagrindinius šviesolaidinių ir diodinių lazerių skirtumus ir charakteristikas galima palyginti pagal jų lazerio pluošto kokybę, šviesos šaltinį, pjovimo efektyvumą, lazerio modulius, sistemos priežiūrą ir galią.

Skaiduliniai lazeriai naudoja retųjų žemių elementų legiruotą stiklo pluoštą kaip stiprinimo terpę, kurią galima sukurti naudojant pluošto stiprintuvus, kad būtų sudarytas didelis galios tankis, dėl kurio lazerio darbinės medžiagos lazerio energijos lygis „dalelių skaičiaus inversiją“ sukelia. Tinkamai pridėjus teigiamą grįžtamojo ryšio kilpą (sudarantį rezonansinę ertmę), gali susidaryti lazerio virpesių išėjimas. Todėl jis turi didelę vidutinę galią ir stiprų šiluminį efektą ir yra plačiai naudojamas metalo medžiagų pjovimui, suvirinimui, gręžimui, sukepimui ir kt. makroapdirbimo srityje.

Diodiniams lazeriams būdingos didelės didžiausios galios, mažo šiluminio efekto ir didelio apdorojimo tikslumo savybės. Paprastai jie naudojami smulkiam plonų, trapių ir nemetalinių medžiagų mikroapdirbimui. Paprasčiausias atvejis yra VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser), kuris paprastai skleidžia aukštos kokybės pluoštą, vidutinį pluošto divergenciją, be astigmatizmo ir apskrito intensyvumo pasiskirstymą. Jei naudojamas paprastas sferinis lęšis, sujungimo efektyvumas žymiai sumažėja dėl pluošto elipsiškumo. Be to, diodiniai lazeriai turi tam tikrų problemų, pvz., astigmatizmo išvestyje, ypač diodų, valdomų stiprinant, kuriuos galima kompensuoti papildomais silpnais cilindriniais lęšiais.

Apskritai, kokio tipo lazerinės technologijos pasirinkimas priklauso nuo konkrečių taikymo poreikių ir scenarijų.

Kontaktinė informacija:

Jei turite kokių nors idėjų, nedvejodami susisiekite su mumis. Nesvarbu, kur yra mūsų klientai ir kokie yra mūsų reikalavimai, sieksime savo tikslo teikti klientams aukštą kokybę, žemas kainas ir geriausias paslaugas.