Στη σημερινή εποχή της ταχείας ανάπτυξης της τεχνολογίας λέιζερ, των λέιζερ στερεάς κατάστασης και των λέιζερ ινών, ως δύο σημαντικά προϊόντα λέιζερ, έδειξαν τη μοναδική γοητεία και τα πλεονεκτήματά τους σε πολλούς τομείς όπως η βιομηχανική παραγωγή, η επιστημονική έρευνα και οι στρατιωτικές εφαρμογές {}}}
1. Τεχνικές αρχές και διαφορές απόδοσης
① Κερδίστε μέσο
Τα λέιζερ ινών χρησιμοποιούν οπτικές ίνες από γυαλί με σπάνια γήινα, καθώς το μέσο κέρδους . κάτω από τη δράση του φωτός της αντλίας, η υψηλής πυκνότητας ισχύος σχηματίζεται στην οπτική ίνα, με αποτέλεσμα την αναστροφή του αριθμού των σωματιδίων της ενέργειας {2} που δεν απαιτείται από το σύνολο της κοιλότητας {2}. Σύστημα . Η ευελιξία της οπτικής ίνας καθιστά πιο πλεονεκτική στις πολυδιάστατες εφαρμογές επεξεργασίας χώρου .
Στην καρδιά ενός λέιζερ ινών είναι μια οπτική ίνα, ένα εύκαμπτο, λεπτό σκέλος από γυαλί ή πλαστικό που είναι γνωστό για την ικανότητά του να καθοδηγεί το φως σε μεγάλες αποστάσεις με ελάχιστες απώλειες . Η ίνα ενεργεί ως το ενεργό μέσο κέρδους του λέιζερ και είναι κεντρικό για τη λειτουργία του ., όμως, σε αντίθεση με το άγνωστο γυαλί ή τις πλαστικές ίνες που χρησιμοποιούνται στο Telecomments, το fibertices, το fiberty είναι το fibers. με στοιχεία σπάνιων γαιών, όπως το erbium ή το ytterbium . Αυτό το ντόπινγκ εισάγει τις ενεργειακές καταστάσεις που απαιτούνται για τη λειτουργία λέιζερ, επιτρέποντας στην ίνα όχι μόνο να καθοδηγεί το φως αλλά και να την ενισχύσει .
Το λέιζερ στερεάς κατάστασης (SSL) επικεντρώνεται στο μοναδικό μέσο κέρδους του, το στερεό υλικό και συνήθως αποτελείται από τέσσερα μέρη: το μέσο κέρδους, το σύστημα ψύξης, το οπτικό συντονιστή και η πηγή αντλίας . Το μέσο κέρδους, όπως το ruby (cr: al₂o₃) ή το νεοδύμιο yttrium arnet (nd: yag). Το Doped Inside (όπως το nd³⁺) επιτυγχάνει την αναστροφή του πληθυσμού κάτω από τη δράση του φωτός της αντλίας, δημιουργώντας έτσι το φως λέιζερ . Το σύστημα ψύξης είναι υπεύθυνο για την αφαίρεση της θερμότητας που συσσωρεύεται στο μέσο κέρδους λόγω της παραγωγής λέιζερ, εξασφαλίζοντας τη σταθερή λειτουργία του λέιζερ. Το οπτικό συντονισμό σχηματίζεται η Cavity Forms Oscillation μέσω των θετικών ανατροφοδοτήσεων, και των εξόδων και των εξόδων. μονοχρωματική και εξαιρετικά κατευθυντική δέσμη λέιζερ .
② Απόδοση και αποτελεσματικότητα
Τα λέιζερ ινών είναι γνωστά για την εξαιρετική ηλεκτρική τους απόδοση, χάρη στις ιδιότητες των καλωδίων οπτικών ινών, τα οποία διεξάγουν φως με ελάχιστες απώλειες . Αυτή η λειτουργία καθιστά τα λέιζερ ινών απίστευτα ενεργειακά αποδοτικά, συχνά επιτυγχάνοντας αποτελεσματικότητα πάνω από 30%.
Τα λέιζερ στερεάς κατάστασης είναι γενικά λιγότερο αποτελεσματικά, πιθανώς λόγω των υψηλότερων απώλειων του ογκώδους μέσου κέρδους τους και της ανάγκης για λαμπτήρες υψηλής έντασης για την άντληση .
③ Ποιότητα δέσμης: επηρεάζει άμεσα την αποτελεσματικότητα των λέιζερ σε εφαρμογές ακριβείας
Η λειτουργία μονής λειτουργίας των λέιζερ ινών παρέχει απίστευτα υψηλή ποιότητα δέσμης, που χαρακτηρίζεται από στενή εστίαση και ελάχιστη απόκλιση .
Τα λέιζερ στερεάς κατάστασης, ενώ είναι ικανά να παρέχουν δοκούς υψηλής ποιότητας, συχνά δυσκολεύονται να ταιριάζουν με την ποιότητα των ακτίνων των λέιζερ ινών, ειδικά σε υψηλότερα επίπεδα ισχύος .
Παρά την χαμηλότερη απόδοση και την ποιότητα της δέσμης τους, τα λέιζερ στερεάς κατάστασης δεν είναι χωρίς τα πλεονεκτήματά τους . έχουν ισχυρές δυνατότητες κλιμάκωσης ισχύος, καθιστώντας τα ιδανικά για εφαρμογές υψηλής ισχύος . Τα λέιζερ στερεάς κατάστασης μπορούν να σχεδιαστούν για να παράγουν απίστευτα επίπεδα ισχύος, αυξάνοντας το μέγεθος του μέσου κέρδους και της αντλίας, που δεν είναι ως απλές για τις εφαρμογές υψηλής ενέργεια διαρροή .
④ Τα λέιζερ ίνας σταθερότητας έχουν υψηλή σταθερότητα .
Η δομή των ινών της δεν είναι ευαίσθητη στις περιβαλλοντικές αλλαγές (όπως η θερμοκρασία, η υγρασία, η δόνηση κ.λπ. .) και μπορούν να διατηρήσουν μια σταθερή κατάσταση εργασίας σε σχετικά σκληρά περιβάλλοντα .} ταυτόχρονα, τα λέιζερ ινών χρησιμοποιούν μια δομή στερεάς κατάστασης και δεν περιέχουν οπτικά στοιχεία ελεύθερου χώρου, έτσι θεωρούνται πιο διατίσιμες και προσαρμόσιμες σε περιβαλλοντικές αλλαγές {4 4
Η σταθερότητα των λέιζερ στερεάς κατάστασης είναι σχετικά φτωχή και οι αλλαγές στους περιβαλλοντικούς παράγοντες μπορεί να έχουν μεγαλύτερο αντίκτυπο στην απόδοσή τους .
⑤ Απόδοση διάχυσης θερμότητας
Τα λέιζερ ινών έχουν εξαιρετική απόδοση διάχυσης θερμότητας . Το μέσο κέρδους του είναι οπτική ίνα, η οποία έχει μεγάλη αναλογία επιφάνειας προς όγκο και η θερμότητα μπορεί να διαλυθεί γρήγορα, έτσι ώστε να μπορεί να λειτουργήσει σταθερά για μεγάλο χρονικό διάστημα και μπορεί να αντέξει την υψηλή έξοδο ενέργειας .}}}}}}
Τα λέιζερ στερεάς κατάστασης είναι σχετικά δύσκολο να διαλυθούν η θερμότητα και είναι επιρρεπείς σε θερμικές επιδράσεις όταν τρέχουν σε υψηλή ισχύ, επηρεάζοντας την απόδοση και τη ζωή του λέιζερ .
⑥ Τα λέιζερ ίνας μεγέθους και συντήρησης είναι πολύ συμπαγείς και δεν απαιτούν σχεδόν καμία συντήρηση .
Το μικρό μέγεθος της ίνας και η απουσία εξωτερικών καθρέφτη μειώνουν σημαντικά τα προβλήματα ευθυγράμμισης που σχετίζονται με τα λέιζερ στερεάς κατάστασης . Επιπλέον, οι εξαιρετικές δυνατότητες διάχυσης της θερμότητας των ινών συνήθως δεν απαιτούν ενεργό ψύξη, μειώνοντας τις απαιτήσεις συντήρησης . ταυτόχρονα, οι Fiber Laser είναι γενικά σκανδαλιστικές για να λειτουργούν, επειδή το λέιζερ είναι συμφωνημένες μέσα στο Fiber τυχαία έκθεση .
Η ευθυγράμμιση των καθρέφτη σε λέιζερ στερεάς κατάστασης είναι κρίσιμη για τη λειτουργία τους και απαιτεί τακτική επιθεώρηση και ρύθμιση, γεγονός που αυξάνει το φόρτο εργασίας συντήρησης . Επιπλέον, τα λέιζερ στερεάς κατάστασης συνήθως απαιτούν ενεργό ψύξη για να διαχειριστούν τη θερμότητα που παράγεται στο μέσο κέρδους, πράγμα που όχι μόνο αυξάνει την πολυπλοκότητα του συστήματος, αλλά και αυξάνει τις απαιτήσεις συντήρησης { Τα λέιζερ . Η ανάγκη για μεγάλους καθρέφτες κέρδους και εξωτερικούς καθρέφτες αυξάνει το μέγεθος και το βάρος τους, περιορίζοντας την εφαρμογή τους σε εφαρμογές με περιορισμένο χώρο .
2. πεδία εφαρμογής
Τα λέιζερ των ινών λάμπουν στον τομέα της βιομηχανικής κοπής και συγκόλλησης με την υψηλή ισχύ τους, την υψηλή ποιότητα της δέσμης, την καλή απόδοση της θερμότητας και τη σταθερότητα . με τη χρήση του κόστους και της διατήρησης των μεταλλικών υλικών. Την ίδια στιγμή, η υψηλή ανοχή των λέιζερ ινών σε σκληρά εργασιακά περιβάλλοντα, όπως η σκόνη, η δόνηση, η υγρασία κ.λπ.
Τα λέιζερ στερεάς κατάστασης είναι μοναδικά στο πεδίο της εξαιρετικά προέλευσης και της εξαιρετικά μικροσκοπικής επεξεργασίας με την υψηλή μέγιστη ισχύ τους, την εξόρυξη μεγάλης παλμού και τη συγκόλληση, τα στελέχη, όπως το Green Light και το Ultraviolet Light) . Εφαρμογή . Ειδικά σε συγκόλληση υψηλής ακρίβειας και φωτεινή τρισδιάστατη εκτύπωση μη μεταλλικών υλικών, τα λέιζερ στερεάς κατάστασης έχουν γίνει ο προτιμώμενος εξοπλισμός λόγω των λέιζερ μικρού μήκους κύματος με μικρά θερμικά εφέ και με υψηλή ακρίβεια μετατόπισης { Το σύντομο μήκος κύματος τους (υπεριώδη, βαθιά υπεριώδη), πλάτος μικρού παλμού (picosecond, femtosecond) και υψηλή μέγιστη ισχύ . Επιπλέον, τα λέιζερ στερεάς κατάστασης χρησιμοποιούνται ευρέως σε επιστημονική έρευνα αιχμής στους τομείς του περιβάλλοντος, της ιατρικής, στρατιωτικής και ούτω καθεξής.
3. μερίδιο αγοράς
Η χώρα μου βρίσκεται στη διαδικασία μετασχηματισμού και αναβάθμισης της κατασκευής από την κατασκευή χαμηλής τεχνολογίας έως την κατασκευή υψηλής τεχνολογίας . χαμηλής τεχνολογίας, η ζήτηση είναι μεγάλος για μια υψηλή αναλογία {}. μεγάλο .
Ο βαθμός εντοπισμού των εγχώριων λέιζερ ινών χαμηλής ισχύος είναι υψηλός και υπάρχουν πολλοί οικιακοί κατασκευαστές μεγάλης κλίμακας . σύμφωνα με την "Έκθεση Ανάπτυξης Λέιζερ της Κίνας", τα λέιζερ ινών χαμηλής ισχύος έχουν αντικατασταθεί πλήρως από εγχώρια προϊόντα. Από την άποψη των συνεχών λέιζερ ινών μέσης ισχύος, η εγχώρια ποιότητα δεν έχει προφανή μειονεκτήματα, το πλεονέκτημα των τιμών είναι προφανές και το μερίδιο αγοράς είναι ισοδύναμο. Από την άποψη των συνεχείς λέιζερ ινών υψηλής ισχύος, οι εγχώριες μάρκες έχουν επιτύχει μερικές πωλήσεις .
Όσον αφορά τα συμπαγή λέιζερ, λόγω της καθυστερημένης ανάπτυξης στην Κίνα, δεν υπάρχουν επί του παρόντος εισηγμένες εταιρείες με αυτό το προϊόν ως κύρια επιχείρηση τους και γενικά αγοράζουν ξένες μάρκες .
Τα λέιζερ ινών χρησιμοποιούνται κυρίως στον τομέα της μακροοικονομικής επεξεργασίας λόγω της υψηλής ισχύος εξόδου (η επεξεργασία μακροεντολών λέιζερ γενικά αναφέρεται στην επεξεργασία του μεγέθους και του σχήματος του αντικειμένου επεξεργασίας με την επίδραση της δέσμης λέιζερ στο αντικείμενο επεξεργασίας εντός του εύρους χιλιοστόμετρου). Τα συμπαγή λέιζερ χρησιμοποιούνται ευρέως στον τομέα της μικρο επεξεργασίας λόγω των πλεονεκτημάτων τους, όπως το μικρό μήκος κύματος, το στενό πλάτος παλμού και η υψηλή ισχύς αιχμής (η μικρο -επεξεργασία αναφέρεται γενικά στην επεξεργασία του μεγέθους και του σχήματος με ακρίβεια που φτάνει στο μικρόμετρο ή ακόμα και στο νανομετρικό επίπεδο).
Σε γενικές γραμμές, τα συμπαγή λέιζερ και τα λέιζερ ινών έχουν διαφορετικά πεδία εφαρμογών και το καθένα έχει το δικό του πεδίο εφαρμογής . Δεν υπάρχει άμεσος ανταγωνισμός μεταξύ των δύο στα περισσότερα πεδία . στο πεδίο της μεταλλικής επεξεργασίας που επικαλύπτεται με το πεδίο των μικρο -επεξεργασιών, όταν το μέταλλο φτάνει σε ένα ορισμένο πάχος, αυτό το πεδίο γενικά υιοθετεί τις παραδοσιακές μεθόδους ή τα ινδικά λέιζερ, Χρησιμοποιείται μόνο σε σκηνές με λεπτό πάχος μετάλλου ή υψηλές απαιτήσεις επεξεργασίας και δεν είναι ευαίσθητες στο κόστος . Επιπλέον, η αλληλεπικάλυψη του ανταγωνισμού μεταξύ των δύο είναι χαμηλής {{}}} και τα συμπαγή λέιζερ χρησιμοποιούνται κυρίως για την επεξεργασία των υλικών που είναι μεταχειρισμένα. Σκηνές με υψηλές απαιτήσεις ακρίβειας και σχετικά μη ευαίσθητες στο κόστος .
