Referenca za odabirjednomodni vlaknasti laser
U praktičnim primjenama, odabir odgovarajućeg jednomodnogvlaknasti laserzahtijeva sistematsko vaganje različitih parametara kako bi se osiguralo da njegove performanse odgovaraju specifičnim zahtjevima primjene, radnom okruženju i budžetskim ograničenjima. Ovaj odjeljak će pružiti praktičnu metodologiju odabira na osnovu zahtjeva.
Strategija odabira zasnovana na scenarijima primjene
Zahtjevi za performanse zalaseriznačajno se razlikuju u različitim scenarijima primjene. Prvi korak u odabiru je razjašnjenje osnovnih zahtjeva aplikacije.
Precizna obrada materijala i mikro-nano proizvodnja: Takve primjene uključuju fino rezanje, bušenje, sjeckanje poluprovodničkih pločica, označavanje na mikronskom nivou i 3D printanje itd. Imaju izuzetno visoke zahtjeve za kvalitet snopa i veličinu fokusirane tačke. Treba odabrati laser s M² faktorom što bližim 1 (npr. <1,1). Izlaznu snagu treba odrediti na osnovu debljine materijala i brzine obrade. Općenito, snaga u rasponu od desetina do stotina vati može zadovoljiti zahtjeve većine mikroprocesinga. Što se tiče talasne dužine, 1064 nm je preferirani izbor za većinu obrada metalnih materijala zbog visoke stope apsorpcije i niske cijene po vatu laserske snage.
Naučna istraživanja i vrhunska mjerenja: Scenariji primjene uključuju optičke pincete, fiziku hladnih atoma, spektroskopiju visoke rezolucije i interferometriju. Ova područja obično imaju ekstremnu težnju za monohromatskim djelovanjem, stabilnošću frekvencije i performansama šuma lasera. Modeli sa uskom širinom linije (čak i jedna frekvencija) i šumom niskog intenziteta trebaju imati prioritet. Talasna dužina treba da se odabere na osnovu rezonantne linije određenog atoma ili molekula (na primjer, 780 nm se obično koristi za hlađenje atoma rubidijuma). Održavanje izlazne pristranosti je obično neophodno za eksperimente interferencije. Zahtjev za snagom uglavnom nije visok, a često je dovoljno od nekoliko stotina milivata do nekoliko vati.
Medicina i biotehnologija: Primjene uključuju oftalmološku hirurgiju, tretman kože i snimanje fluorescentnom mikroskopijom. Sigurnost oka je primarni faktor, pa se često biraju laseri s talasnim dužinama od 1550nm ili 2μm, koje su u sigurnosnom pojasu za oči. Za dijagnostičke primjene, potrebno je obratiti pažnju na stabilnost snage; Za terapijske primjene, odgovarajuću snagu treba odabrati na osnovu dubine tretmana i energetskih zahtjeva. Fleksibilnost optičkog prenosa je glavna prednost u takvim primjenama.
Komunikacija i senzori: Senzori optičkim vlaknima, liDAR i svemirska optička komunikacija su tipične primjene. Ovi scenariji zahtijevajulaserda ima visoku pouzdanost, prilagodljivost okolini i dugoročnu stabilnost. Opseg od 1550 nm postao je preferirani izbor zbog najnižeg gubitka prenosa u optičkim vlaknima. Za koherentne sisteme detekcije (kao što je koherentni lidar), linearno polarizovani laser sa izuzetno uskom širinom linije je potreban kao lokalni oscilator.
2. Sortiranje ključnih parametara po prioritetu
Suočeni s brojnim parametrima, odluke se mogu donositi na osnovu sljedećih prioriteta:
Odlučujući parametri: Prvo, odredite talasnu dužinu i kvalitet snopa. Talasna dužina je određena osnovnim zahtjevima primjene (karakteristike apsorpcije materijala, sigurnosni standardi, linije atomske rezonancije) i obično nema mjesta za kompromis. Kvalitet snopa direktno određuje osnovnu izvodljivost primjene. Na primjer, precizna obrada ne može prihvatiti lasere sa pretjerano visokim M².
Parametri performansi: Drugo, obratite pažnju na izlaznu snagu i širinu/polarizaciju linije. Snaga mora ispunjavati energetski prag ili zahtjeve efikasnosti aplikacije. Karakteristike širine linije i polarizacije određuju se na osnovu specifičnog tehničkog puta aplikacije (npr. da li je uključena interferencija ili udvostručenje frekvencije). Praktični parametri: Konačno, razmotrite stabilnost (kao što je dugoročna stabilnost izlazne snage), pouzdanost (vrijeme rada bez kvarova), potrošnju energije, kompatibilnost interfejsa i cijenu. Ovi parametri utiču na težinu integracije i ukupne troškove vlasništva lasera u stvarnom radnom okruženju.
3. Izbor i procjena između jednomodnog i višemodnog
Iako se ovaj članak fokusira na jednomodnivlaknasti laseri, ključno je jasno razumjeti neophodnost odabira jednomodnog lasera u stvarnom odabiru. Kada su osnovni zahtjevi primjene najveća tačnost obrade, najmanja zona utjecaja topline, maksimalna 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 tačnošću nije visok, tada višemodni vlaknasti laseri mogu postati ekonomičniji i praktičniji izbor zbog svoje veće ukupne snage i niže cijene.
Vrijeme objave: 12. novembar 2025.