การวิเคราะห์อุตสาหกรรมเลเซอร์

principle ของเลเซอร์

เลเซอร์ประกอบด้วยแหล่งที่มาของเครื่องสูบน้ำ, ตัวกลางที่ได้รับพร้อมกับระดับพลังงานที่แพร่กระจายได้, และเครื่องสะท้อนแสง การยกตัวอย่างเลเซอร์ไฟเบอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่ถูกปั๊มนั้นกระบวนการเฉพาะของการผลิตเลเซอร์สามารถแบ่งออกเป็นห้าขั้นตอนโดยละเอียดดังต่อไปนี้:

ในขั้นตอนแรกไฟปั๊มถูกนำมาใช้และเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์เป็นแหล่งปั๊มของเลเซอร์เปล่งแสงปั๊มด้วย linewidth บางและเข้าสู่เส้นใยหลังจากผ่าน combiner ลำแสง;

ในขั้นตอนที่สองตัวกลางรับแสงจะถูกรวมเข้าด้วยกันและไฟเบอร์เกนส์จะดูดซับแสงปั๊มของความยาวคลื่นเฉพาะซึ่งทำให้การเปลี่ยนระดับพลังงานของอนุภาคขึ้นสู่สถานะการแพร่กระจาย

ในขั้นตอนที่สามโฟตอนเกิดขึ้นจากการปล่อยก๊าซธรรมชาติและอนุภาคของรัฐที่แพร่กระจายไปตามธรรมชาติจะเปลี่ยนไปสู่พลังงานที่ปล่อยออกมาโดยธรรมชาติทำให้เกิดโฟตอนที่มีทิศทางและเฟสต่างกัน

ขั้นตอนที่สี่คือการตระหนักถึงการขยายแสงโดยการฉายรังสีกระตุ้น โฟตอนที่เคลื่อนที่ไปตามแกนสามารถเคลื่อนที่ไปมาระหว่างกระจก (gratings) (โฟตอนที่ไม่วิ่งตามแกนหนีอย่างรวดเร็ว) และโฟตอนสามารถสร้างโฟตอนที่เป็นเนื้อเดียวกันเมื่อพบอนุภาคพลังงานสูง (metastable) ในตัวกลางที่ได้รับ บรรลุผลการขยายแสง

ขั้นตอนที่ห้าเลเซอร์เอาท์พุทหลังจากบรรลุความต้องการบางอย่างเพื่อให้เกิดเลเซอร์แบบต่อเนื่องหรือพัลส์

การจำแนกเลเซอร์

มีการจำแนกประเภททั่วไปของเลเซอร์ที่สี่: รับกลางกำลังขับโหมดการทำงานและความกว้างของพัลส์

ตามขนาดของเกนที่ได้รับ: ตัวกลางที่ได้รับของเลเซอร์นั้นรวมถึงแก๊สของเหลวและของแข็ง วัสดุเกนเฉพาะจะกำหนดความยาวคลื่นเลเซอร์กำลังขับและฟิลด์แอปพลิเคชัน CO 2 เลเซอร์ก๊าซเป็นตัวแทนในก๊าซ, เลเซอร์ทับทิม, เซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์, เลเซอร์ไฟเบอร์และ YAG เลเซอร์เป็นตัวแทนในของแข็ง

ตามกำลังขับ: มันสามารถแบ่งออกเป็นพลังงานขนาดเล็ก (0-100w), พลังงานปานกลาง (100-1kw) และพลังงานสูง (เหนือ 1 กิโลวัตต์); แต่บางครั้งมันถูกกำหนดให้เป็นพลังงานปานกลางภายในช่วง 1 00-1 5 กิโลวัตต์ กำลังแสงเลเซอร์ที่แตกต่างกันปรับให้เหมาะกับสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน

ตามโหมดการทำงาน: มันสามารถแบ่งออกเป็นเลเซอร์ต่อเนื่องและพัลส์เลเซอร์ CW เลเซอร์สามารถส่งออกอย่างต่อเนื่องเป็นระยะเวลานานด้วยการทำงานที่มั่นคงและเอฟเฟกต์ความร้อนสูง เลเซอร์พัลส์เป็นเอาต์พุตในรูปแบบของพัลส์ซึ่งมีลักษณะเฉพาะด้วยกำลังแรงสูงและความร้อนเล็กน้อย ตามความยาวของเวลาพัลส์เลเซอร์พัลส์สามารถแบ่งออกเป็นมิลลิวินาทีไมโครวินาทีวินาทีนาโนวินาที picoseconds และ femtoseconds โดยทั่วไปเวลาพัลส์ที่สั้นลงยิ่งพลังงานพัลส์เดี่ยวสูงขึ้นเท่าไรความกว้างของพัลส์ก็จะแคบลงและความแม่นยำในการประมวลผลก็จะยิ่งสูงขึ้น

ตามความยาวคลื่นเอาท์พุท: มันสามารถแบ่งออกเป็นเลเซอร์อินฟราเรด, เลเซอร์ที่มองเห็น, เลเซอร์ยูวี, ฯลฯ โครงสร้างของวัสดุที่แตกต่างสามารถดูดซับช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกันเช่นโลหะมีการดูดซึมใกล้อินฟราเรดที่สูงขึ้น

ไฟเบอร์เลเซอร์มีข้อได้เปรียบที่โดดเด่นในการแปรรูปวัสดุ

ไฟเบอร์เลเซอร์ส่งเสริมการพัฒนาวิธีการประมวลผลด้วยเลเซอร์ในความกว้างและความลึก ในสนามแบบดั้งเดิมเลเซอร์กำลังสูงจะทำการแทรกซึมของอุปกรณ์เลเซอร์ในการตัดการเชื่อมการทำเครื่องหมายและการเชื่อมโยงอื่น ๆ ของอุปกรณ์ระดับสูงเช่นการบินและอวกาศการขนส่งและอื่น ๆ ในพื้นที่เกิดใหม่ไฟเบอร์เลเซอร์จะขยายความลึกของ การประมวลผลเลเซอร์และสร้างตลาดที่เพิ่มขึ้นส่วนใหญ่รวมถึงการประมวลผลที่แม่นยำในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์, โซลาร์เซลล์, แบตเตอรี่ลิเธียม, เซมิคอนดักเตอร์และสาขาอื่น ๆ

จากมุมมองทางเทคนิคไฟเบอร์เลเซอร์นั้นเหนือกว่าเลเซอร์อื่น ๆ ข้อได้เปรียบทางเทคนิคของไฟเบอร์เลเซอร์สำหรับการประมวลผลคือ: 1) คุณภาพของลำแสงที่ดีง่ายต่อการบรรลุพลังงานสูง 2) พื้นที่ผิวขนาดใหญ่ของใยแก้วนำแสงกระจายความร้อนได้ดี 3) เส้นทางแสงปิดสนิทมีเสถียรภาพดีอายุการใช้งานยาวนานและบำรุงรักษาน้อยกว่า 4) ขนาดเล็กส่งผ่านความยืดหยุ่น 5) ความยาวคลื่นอยู่ในช่วง 700 nm -2000nm ซึ่งสามารถใช้งานได้มากขึ้นในด้านการประมวลผลวัสดุ

จากมุมมองของค่าใช้จ่ายไฟเบอร์เลเซอร์มีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่สูงมาก ใช้เลเซอร์ CO 2 เป็นตัวเปรียบเทียบ:

1) เนื่องจากคุณภาพแสงสูงและอัตราการดูดซับวัตถุดิบสูงความเร็วในการประมวลผลของเลเซอร์ไฟเบอร์จึงเร็วขึ้น ยกตัวอย่างการตัดแผ่นบางเป็นพิเศษความเร็วในการตัดของไฟเบอร์เลเซอร์สามารถสูงถึง 2-3 เท่าของเลเซอร์ CO 2 ที่มีกำลังเท่ากัน

2) อัตราการแปลงด้วยแสงไฟฟ้าของเลเซอร์ไฟเบอร์มากกว่า 30% และการใช้พลังงานต่ำ เส้นทางแสง CO CO 2 laser&# 39 ขึ้นอยู่กับแผ่นสะท้อนแสงอย่างสมบูรณ์ เส้นทางแสงสลายตัวอย่างรวดเร็วและการสูญเสียพลังงานมากขึ้น อัตราการแปลงด้วยแสงไฟฟ้าต่ำกว่า 10%

3)โครงสร้างของไฟเบอร์เลเซอร์นั้นง่ายและมีเสถียรภาพเส้นทางแสงภายนอกนั้นไม่ต้องบำรุงรักษาเวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลวมากกว่า 100000 ชั่วโมงและโดยทั่วไปไม่มีวัสดุสิ้นเปลือง โครงสร้างของระบบเลเซอร์ CO 2 มีความซับซ้อนตัวสะท้อนแสงและแร่จำเป็นต้องบำรุงรักษาเป็นประจำค่าเปลี่ยนตลับลูกปืนกังหันมีราคาแพงและค่าบำรุงรักษาสูง

เมื่อเปรียบเทียบกับพารามิเตอร์ประสิทธิภาพหลักของเลเซอร์อุตสาหกรรมกิโลวัตต์ในตลาดเมื่อเทียบกับเลเซอร์อื่น ๆ ไฟเบอร์เลเซอร์มีข้อดีของคุณภาพลำแสงเลเซอร์เอาต์พุตที่ดีความหนาแน่นพลังงานสูงประสิทธิภาพไฟฟ้าแสงสูงใช้งานง่ายวัสดุหลากหลายที่สามารถแปรรูปได้ ต้นทุนการดำเนินงานที่ครอบคลุมต่ำ ฯลฯ ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการแกะสลัก / การทำเครื่องหมายการตัด / การเจาะ ฯลฯ การหุ้ม / การเชื่อมการรักษาพื้นผิวการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วและการประมวลผลวัสดุอื่น ๆ เลเซอร์&รุ่นที่สาม quot; มีโอกาสในการสมัครที่กว้างขวาง

เลเซอร์ตั้งอยู่ในศูนย์กลางของห่วงโซ่อุตสาหกรรมเลเซอร์และจีนได้กลายเป็นตลาดเลเซอร์ที่ใหญ่ที่สุดและเติบโตเร็วที่สุดในโลก เลเซอร์เป็นส่วนประกอบแกนแสงของอุปกรณ์เลเซอร์เทอร์มินัลซึ่งตั้งอยู่ในตำแหน่งศูนย์กลางของห่วงโซ่อุตสาหกรรมทั้งหมด ในเวลาเดียวกันจากมุมมองค่าใช้จ่ายต้นทุนเลเซอร์คิดเป็นประมาณ 30% - 50% ของต้นทุนทั้งหมดของอุปกรณ์ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักที่มีค่าที่สุดของอุปกรณ์เลเซอร์