Ссылка для выбораодномодовый волоконный лазер
В практических приложениях выбор подходящего одномодового преобразователя имеет важное значение.волоконный лазерЭто требует систематической оценки различных параметров для обеспечения соответствия характеристик конкретным требованиям приложения, условиям эксплуатации и бюджетным ограничениям. В этом разделе будет представлена практическая методология выбора, основанная на требованиях.
Стратегия выбора, основанная на сценариях применения.
Требования к производительности длялазерыВыбор значительно варьируется в зависимости от сценария применения. Первым шагом при выборе является уточнение основных требований к приложению.
Точная обработка материалов и микро- и нанопроизводство: К таким областям применения относятся тонкая резка, сверление, нарезка полупроводниковых пластин, микрометровая маркировка и 3D-печать и т. д. Они предъявляют чрезвычайно высокие требования к качеству луча и размеру сфокусированного пятна. Следует выбирать лазер с коэффициентом M², максимально близким к 1 (например, <1,1). Выходная мощность должна определяться исходя из толщины материала и скорости обработки. Как правило, мощность от десятков до сотен ватт может удовлетворить требованиям большинства микропроцессинговых задач. Что касается длины волны, то 1064 нм является предпочтительным выбором для большинства операций обработки металлических материалов благодаря высокой степени поглощения и низкой стоимости ватта лазерной мощности.
Научные исследования и высокоточные измерения: Сценарии применения включают оптические пинцеты, физику холодных атомов, спектроскопию высокого разрешения и интерферометрию. В этих областях обычно уделяется первостепенное внимание монохроматичности, частотной стабильности и шумовым характеристикам лазеров. Приоритет следует отдавать моделям с узкой шириной линии (даже на одной частоте) и низким уровнем шума. Длина волны должна выбираться на основе резонансной линии конкретного атома или молекулы (например, 780 нм обычно используется для охлаждения атомов рубидия). Для интерференционных экспериментов обычно требуется поддержание выходного напряжения смещения. Потребляемая мощность, как правило, невысока, и часто достаточно нескольких сотен милливатт или нескольких ватт.
Медицина и биотехнология: Области применения включают офтальмологическую хирургию, лечение кожи и флуоресцентную микроскопию. Безопасность для глаз является первостепенным фактором, поэтому часто выбираются лазеры с длиной волны 1550 нм или 2 мкм, которые находятся в безопасном для глаз диапазоне. Для диагностических применений необходимо уделять внимание стабильности мощности; для терапевтических применений следует выбирать соответствующую мощность в зависимости от глубины воздействия и энергетических требований. Гибкость оптической передачи является важным преимуществом в таких областях применения.
Связь и сенсорика: Типичными областями применения являются волоконно-оптические системы зондирования, лидар и космическая оптическая связь. Для решения этих задач необходимы следующие технологии:лазерДля обеспечения высокой надежности, адаптивности к окружающей среде и долговременной стабильности. Диапазон 1550 нм стал предпочтительным выбором благодаря наименьшим потерям при передаче в оптических волокнах. Для когерентных систем обнаружения (таких как когерентный лидар) в качестве локального генератора требуется линейно поляризованный лазер с чрезвычайно узкой шириной линии.
2. Приоритетная сортировка ключевых параметров.
При наличии множества параметров решения могут приниматься, исходя из следующих приоритетов:
Решающие параметры: Во-первых, необходимо определить длину волны и качество пучка. Длина волны определяется основными требованиями к применению (характеристики поглощения материала, стандарты безопасности, линии атомного резонанса), и обычно компромиссов быть не может. Качество пучка напрямую определяет базовую осуществимость применения. Например, для прецизионной обработки нельзя использовать лазеры с чрезмерно высоким значением M².
Параметры производительности: Во-вторых, обратите внимание на выходную мощность и ширину линии/поляризацию. Мощность должна соответствовать энергетическому порогу или требованиям эффективности для конкретного применения. Характеристики ширины линии и поляризации определяются на основе конкретного технического решения для данного применения (например, наличие помех или удвоения частоты). Практические параметры: Наконец, следует учитывать стабильность (например, долговременную стабильность выходной мощности), надежность (время безотказной работы), объемное энергопотребление, совместимость интерфейсов и стоимость. Эти параметры влияют на сложность интеграции и общую стоимость владения лазером в реальных условиях эксплуатации.
3. Выбор и оценка между однорежимным и многорежимным режимом.
Хотя данная статья посвящена одномодовым системам, она рассматривает и этот вопрос.волоконные лазерыКрайне важно четко понимать необходимость выбора одномодового лазера на практике. Когда основными требованиями к применению являются высочайшая точность обработки, минимальная зона термического воздействия, максимальная фокусировка или максимальное расстояние передачи, одномодовый волоконный лазер является единственно правильным выбором. И наоборот, если применение в основном связано со сваркой толстых пластин, обработкой поверхностей больших площадей или передачей высокой мощности на короткие расстояния, и требования к абсолютной точности невысоки, то многомодовые волоконные лазеры могут стать более экономичным и практичным выбором благодаря большей суммарной мощности и меньшей стоимости.
Дата публикации: 12 ноября 2025 г.