ファイバーレーザーは、構造がシンプルで低コスト、電気光変換効率が高く、出力効果も優れていることから、産業用レーザーにおけるシェアを年々拡大させています。統計によると、2020年には産業用レーザー市場の52.7%を占めました。
出力ビームの特性に基づいて、ファイバーレーザーは次の 2 つのカテゴリに分類されます。連続レーザーそしてパルスレーザー両者の技術的な違いは何でしょうか？また、それぞれどのようなアプリケーションシナリオに適していますか？以下は、一般的な状況におけるアプリケーションの簡単な比較です。
名前の通り、連続ファイバーレーザーのレーザー出力は連続的であり、出力は一定レベルに維持されます。この出力がレーザーの定格出力です。連続ファイバーレーザーの利点は、長期にわたる安定した動作です。
パルスレーザーのレーザーは「断続的」です。もちろん、この断続時間は非常に短く、通常はミリ秒、マイクロ秒、さらにはナノ秒やピコ秒単位で測定されます。連続レーザーと比較すると、パルスレーザーの強度は常に変化するため、「山」と「谷」という概念があります。
パルス変調により、パルスレーザーは急速に放出され、ピーク位置で最大パワーに到達できますが、谷の存在により平均パワーは比較的低くなります。平均出力が同じであれば、パルスレーザーの出力ピークは連続レーザーよりもはるかに高くなると考えられます。これにより、連続レーザーよりも高いエネルギー密度が得られ、金属加工における貫通力が向上します。同時に、持続的な高熱に耐えられない熱に弱い材料や、一部の高反射率材料にも適しています。
2 つの出力特性を通じて、アプリケーションの違いを分析できます。
CW ファイバーレーザーは一般的に次のような用途に適しています。
1. 車両や船舶の機械、大型鋼板の切断や加工など、熱の影響は受けにくいがコストには敏感な加工場面など、大型設備の加工
2. 医療現場での外科的切開や凝固、手術後の止血などに用いられます。
3. 高い安定性と低い位相ノイズを備え、光ファイバ通信システムの信号伝送および増幅に広く使用されています。
4. 科学研究分野におけるスペクトル分析、原子物理学実験、ライダーなどの用途に使用され、高出力で高品質のビームレーザー出力を提供します。
パルスファイバーレーザーは通常、次のような用途に適しています。
1. 電子チップ、セラミックガラス、医療用生体部品の加工など、強い熱の影響に耐えられない材料や脆い材料の精密加工
2. 材料の反射率が高く、反射によってレーザーヘッド自体が損傷しやすい。例えば、銅やアルミニウムなどの材料の加工では、
3. 損傷しやすい基材の外側の表面処理または洗浄
4.厚板切断、金属材料の穴あけなど、短期的に高出力と深い浸透を必要とする加工状況。
5. パルスを信号特性として利用する必要がある状況。光ファイバー通信や光ファイバーセンサーなど。
6. 高いビーム品質と変調性能を備え、眼科手術、皮膚治療、組織切断などのバイオメディカル分野で使用されています。
7. 3Dプリントでは、より高精度で複雑な構造の金属部品の製造が可能になる。
8. 先進的なレーザー兵器等
パルスファイバーレーザーと連続ファイバーレーザーは、原理、技術的特性、用途においていくつかの違いがあり、それぞれ適した用途が異なります。パルスファイバーレーザーは、材料加工やバイオメディカルなど、ピークパワーと変調性能が求められる用途に適しており、連続ファイバーレーザーは、通信や科学研究など、高い安定性と高いビーム品質が求められる用途に適しています。具体的なニーズに基づいて適切なファイバーレーザーの種類を選択することで、作業効率とアプリケーション品質の向上につながります。
投稿日時: 2023年12月29日
