Quelles sont les différences entre les lasers YAG et les lasers à fibres dans les applica

  03 Aug , 2020         Chris         8978

1. Laser YAG

Laser YAG est une sorte de laser solide basé sur le cristal grenat d’aluminium yttrium. La formule chimique du grenat en aluminium yttrium est Y3Al5O15, ou YAG pour faire court.

Comme d’autres lasers à état solide, les lasers YAG se composent d’une substance de travail, d’une source de pompage et d’un résonateur. Mais en raison de l’activation des ions de dopage dans le cristal de différentes sources de pompe types sont utilisés et la pompe d’une manière différente, adoptée par la structure de la cavité est différente, et l’autre structure fonctionnelle de l’appareil, laser YAG et peut être divisé en une variété de, par exemple, selon la forme d’onde de sortie peut être divisé en fréquence d’onde continue YAG laser , laser YAG et laser à impulsions, etc.; Selon la longueur d’onde de travail, il peut être divisé en laser YAG de 1,06 m, laser YAG de doublement de fréquence, laser YAG de décalage de fréquence de Raman (=1.54 m) et laser YAG tunable (tel que le laser de centre de couleur). Selon le dopage différents peuvent être divisés en Nd:YAG laser, dopé Ho, Tm, Er YAG laser; Selon la forme cristalline, le laser YAG peut être divisé en forme de tige et en forme de plaque. Selon la puissance de sortie (énergie) différente, peut être divisé en haute puissance et petite puissance yag laser.

Dans l’industrie de traitement laser généralement utilisé 1,06 m laser YAG, selon la différence dans le mode de pompage est divisé en pompe à lampe YAG et pompe latérale semi-conducteur YAG., dans l’application du système de traitement laser sera la longueur d’onde laser à impulsions de 1064 nm après expandeur de faisceau, la réflexion, en se concentrant sur le rayonnement direct sur la surface pour le traitement des matériaux, par le contrôle numérique précis , l’énergie, et la largeur des paramètres d’impulsion laser tels que la puissance de pointe et la fréquence de répétition, la surface de matière ablative ou faire fondu, par le système de commande numérique pour atteindre la trajectoire désirée de coupe, soudage, poinçonnage.

Avantages par rapport au laser à fibres :

1. Le cristal DEAG a un seuil de dommages élevé, qui peut atteindre une plus grande énergie monopulse et une puissance de pointe plus élevée et une gamme d’application plus large;

2. Prix bon marché. Laser YAG est une sorte de laser qui a été développé pendant des décennies.

3, l’entretien et le remplacement de l’appareil sont relativement simples.

2, fibre laser

La fibre optique est habituellement une fibre solide en verre faite de SiO2 comme matériau de matrice, qui est largement utilisé dans la communication de fibre optique. Son principe directeur de lumière est le mécanisme de réflexion interne total de light.Common fibre nue est généralement composé d’un noyau central de verre d’indice de haute réfraction (diamètre de noyau est généralement 9-62.5um), un revêtement de verre de silicium d’index bas-réfraction moyen (diamètre de noyau est généralement 125um), et le revêtement de résine de renforcement le plus externe.

La fibre optique peut être divisée en fibre mon mode et en fibre multi-mode. Fibre mon mode : le noyau central du verre est relativement mince (diamètre : 9um+0,5um), et il ne peut transmettre que la lumière d’un mode. La dispersion inter-mode est très petite, et elle a la fonction de mode d’auto-sélection et de mode limitant. Fibre multi-mode : Le noyau central du verre est relativement épais (50um+1um), qui peut transmettre plusieurs modes de lumière, mais sa dispersion inter-mode est grande, et la lumière transmise est impure.

Fibre laser se réfère à l’élément avec la fibre de verre dopé de la terre rare comme gain laser moyen, laser fibre peut être développé sur la base de l’amplificateur de fibre optique: dans la fibre optique sous l’action de la pompe sont une densité de puissance élevée, provoquant le laser de travail laser niveau « inversion de population », comme il convient de rejoindre la boucle de rétroaction positive (une cavité) peut former une sortie d’oscillation laser. La plupart des dispositifs laser de fibre optique peuvent être réalisés par la fibre optique, qui est un produit qui réalise plus de 95% chemin optique pour réaliser la fibre optique. Selon les différents éléments dopés de terres rares (Nd3+, Er3+, Yb3+, Tm3+, etc.), le laser à fibres peut atteindre différentes longueurs d’onde, et le laser à fibres 1064nm dopé à ytterbium est couramment utilisé dans l’industrie du traitement laser.

 Avantages par rapport au laser YAG :

1. Les avantages de la miniaturisation et de l’intensification apportées par l’enroulement de la fibre optique.

2. La fibre mince a un rapport de zone volumétrique réduit, la dissipation rapide de chaleur et la perte basse.

3. Parce qu’il n’y a pas de lentille optique dans le résonateur du laser à fibres, il a les avantages de ne pas régulation, pas d’entretien et de haute stabilité, ce qui est incomparable au laser YAG traditionnel.

4. L’exportation de fibres rend le laser facilement compétent pour diverses applications multidimensionnelles de traitement arbitraire de l’espace, ce qui rend la conception du système mécanique très simple.

5. Soyez compétent pour l’environnement de travail dur et ont une tolérance élevée pour la poussière, le choc, le choc, l’humidité et la température.

6. Efficacité électro-optique élevée : l’efficacité électro-optique complète est aussi élevée que 20% ou plus, économisant considérablement la consommation d’énergie et les coûts d’exploitation.

Application:

Le laser à fibres ne consomme que 1% de l’énergie nécessaire au laser à la lanterne et est plus de deux fois plus efficace que le laser à semi-conducteurs à l’état solide (système laser Nd). La combinaison d’une plus grande efficacité, une durée de vie plus longue et moins d’entretien rend le coût de possession d’un laser à fibres extrêmement attrayant. Les lasers à fibres optiques sont d’une grande utilité dans les applications laser qui nécessitent une haute qualité de faisceau infrarouge proche. Ils seront particulièrement intéressés par les petits points focaux et les densités de puissance élevées, telles que la production de bureau. Un spot de sortie laser de 100 W peut être concentré sur une puissance aussi petite que 5um, ce qui équivaut à 109W/cm2

Fibre laser a un large éventail d’applications, y compris la communication de fibre laser, la communication à distance de l’espace laser, la construction navale industrielle, la fabrication d’automobiles, la gravure au laser, le marquage laser, la coupe au laser, le rouleau d’impression, le métal et le forage non métallique, la coupe, le soudage, et le laser à fibres peuvent être utilisés comme une source de lumière laser laser militaire. Dans l’équipement naval, les lasers de fibre optique peuvent être utilisés pour les communications sous-marines, la détection de torpilles, la mesure de la profondeur de la mer, la détection sous-marine, et les armes optiques à base de mer.Militaire sécurité de défense nationale, équipement médical et de l’équipement, grande infrastructure et ainsi de suite.