Fiberlaser og laserdele
Hvorfor vælge os?
One-stop løsning
Vi tilbyder one-stop-produkter og innovative tjenester til vores værdsatte kunder over hele verden. Fra førsteklasses råmaterialer til vigtige optiske komponenter, tilpasset optisk samling og moduler, også serier af instrumenter og værktøjer, vi er altid der for dig .
Pålidelig produktkvalitet
Vi fokuserer på vertikal integration inden for optisk område, dedikerer i produkter og løsninger inden for avancerede optiske materialer, optisk kommunikation og optisk fiber sensing felter. Baseret på vores dybe forståelse af markedstendenser, teknologi og produkter tilbyder vi de bedste ressourcer til vores globale partnere.
Fremragende kundeservice
Vi tilbyder fremragende kundeservice, herunder eftersalgsservice og teknisk support, for at sikre, at deres kunder er tilfredse. En virksomhed med fremragende kundeservice bør være en topprioritet for kunderne, da det garanterer et behageligt og stressfrit forretningsforhold.
Bred vifte af applikationer
Vores kunder spænder fra forskningsinstitutter, optisk fiber og kabel, industrilaser, medicinsk, optisk sensing, lidar, optiske komponenter, systemintegration mv.
Fiberlaser er en laser, der bruger glasfiber doteret med sjældne jordarters elementer som forstærkningsmedium. Fiberlasere kan udvikles på basis af fiberforstærkere. Under påvirkning af pumpelys dannes der let høj effekttæthed i fiberen, hvilket resulterer i "partikelantal inversion" af laserenerginiveauet for laserarbejdsmaterialet. Når en positiv feedback-loop tilføjes passende (for at danne et resonanshulrum), kan der dannes et laseroscillationsoutput.
Hvad er laserdele?
Laserdele er dele fremstillet ved hjælp af laserteknologi. Dets produktionsproces omfatter databehandling, fotolitografi, ætsning, polering og rengøring. Fremstillingsprocessen af laserdele er relativt enkel, kræver ikke traditionelle behandlingsmetoder såsom skæring og stempling, og kan opnå høj præcision og højeffektiv behandling. Derfor er laserdele meget udbredt inden for halvledere, optoelektronik, rumfart og andre områder, såsom laserdioder, laserkomponenter osv.
Fordele ved fiberlaser
I modsætning til andre lasere opnår fiberlasere lysforstærkning i optiske fibre, som er doteret med sjældne jordarters metalioner såsom ytterbium (Yb3+), neodym (Nd3+), thulium (Tm{{2} }), praseodym (Pr3+) eller erbium (Er3+). Disse laseraktive ioner kan absorbere det meste af pumpelyset og derefter udsende fotoner med karakteristiske frekvenser via stimuleret emission. Den iboende fleksible struktur af fibre gør det muligt at bruge meget længere forstærkningsafstande end andre lasertyper. Dette giver en høj optisk forstærkning.
I stedet for at bruge de konventionelle dielektriske spejle, leveres den optiske feedback i fiberlasere sædvanligvis af fiber Bragg-gitter, en serie af glasfibre med forskellige brydningsindekser, der fusionssplejses på en periodisk måde. Disse periodiske strukturer kan reflektere laserstrålen ved en bestemt bølgelængde og dermed blive fiberlaserens optiske hulrum. For en fiberlaser er det optiske hulrum således faktisk inde i forstærkningsmediet.
Når man taler om fiberlasere, er en almindelig faldgrube at undgå, at fiberlasere ikke svarer til de lasere, der har optiske fibre. I fiberkoblede diodelasere anvendes f.eks. optiske fibre kun til stråleleveringsformål og involverer ikke fysikken i stimuleret emission. Derfor, selvom optiske fibre faktisk er koblet med lasersystemerne, har de stadig ikke alle de overlegne kvaliteter af en fiberlaser. Det unikke integrerede optiske hulrum med oprullet fiber som forstærkningsmedie skaber et robust og stabilt optisk hulrum.
En af de vigtigste fordele ved fiberlasere er deres kompakte layout. Sammenlignet med deres rivaler har de et meget mindre fodaftryk ved sammenlignelige udgangseffekter. Dette skyldes, at optiske fibre er bøjelige og kan vikles ind i kompakte rum. Ydermere muliggør fleksibiliteten af optiske fibre også yderligere tilpasning af den optiske vej, hvilket giver mere frihed i design til forskellige specifikke situationer.
Da forstærkningsmediet i fiberlasere er meget tyndt og fleksibelt, er det muligt at have de optiske fibre flere kilometer lange og dermed opnå en meget høj forstærkning af pumpelyset. På grund af det store forhold mellem overfladeareal og volumen af optiske fibre kan varmen, der genereres af fiberlasere, effektivt spredes. Således kan fiberlasere fungere kontinuerligt på kilowatt-niveauer uden behov for sofistikerede kølesystemer.
Normalt tolkes laserstrålekvaliteten som et mål for, hvor stramt strålen kan fokuseres, og den kvantificeres med en M2-faktor, som ideelt set er lig med 1 for den højeste strålekvalitet. I en fiberlaser tilbyder single-mode fibre typisk den bedste stråleydelse, og kan derfor tænkes at have betydelige anvendelser. For eksempel ved laserskæring og svejsning vil en høj strålekvalitet give mulighed for en lang afstand mellem emnet og det fokuserende objekt. Denne konfiguration vil beskytte optikken mod snavs og dampe. Vigtigst af alt kan den reducerede strålediameter ikke kun muliggøre fremstilling af finere strukturer, men også brugen af mindre og billigere optiske komponenter.
Fiberlasere er af høj pålidelighed og næsten vedligeholdelsesfrie, og da den optiske vej er omsluttet af beskyttende beklædningslag, er laserstrålen mindre modtagelig for udvendige forstyrrelser. Således har fiberlaser normalt fremragende stabilitet under høje temperaturer og vibrationsarbejdsforhold.
Typer af fiberlaser
Generelt kan fiberlasere kategoriseres ved hjælp af følgende kriterier:
Laserkilde
Fiberlasere varierer alt efter det materiale, som laserkilden er blandet med. Nogle eksempler omfatter ytterbium-doterede fiberlasere, thulium-dopede fiberlasere og erbium-dopede fiberlasere. Alle disse typer lasere bruges til forskellige applikationer, fordi de producerer forskellige bølgelængder.
Driftsmåde
Forskellige typer lasere frigiver laserstråler forskelligt. Laserstråler kan enten pulseres med en indstillet gentagelseshastighed for at nå høje spidseffekter (pulserede fiberlasere), som det er tilfældet med "q-switched", "gain-switched" og "mode-locked" lasere. Eller de kan være kontinuerlige, hvilket betyder, at de kontinuerligt sender den samme mængde energi (kontinuerlige bølgefiberlasere).
Laserkraft
Lasereffekt er udtrykt i watt og repræsenterer laserstrålens gennemsnitlige effekt. Du kan fx have en 20W fiberlaser, en 50W fiberlaser og så videre. Højeffektlasere genererer mere energi hurtigere end laveffektlasere.
Tilstand
Tilstanden refererer til størrelsen af kernen (hvor lyset bevæger sig) i den optiske fiber. Der er to typer tilstande: single-mode fiberlasere og multi-mode fiberlasere. Kernediameteren for single-mode lasere er mindre, typisk mellem 8 og 9 mikrometer, hvorimod den er større for multi-mode lasere, typisk mellem 50 og 100 mikrometer. Som en generel regel formidler single-mode lasere laserlys mere effektivt og har en bedre strålekvalitet.
Anvendelse af fiberlaser
Dyb gravering
Den største fordel ved fiberlasere i forhold til andre typer mærkningssystemer er den høje udgangseffekt, som de har. Sammenlignet med andre systemer kan en high-output fiberlaser føre til bemærkelsesværdige forbedringer i mærketid, effektivitet, graveringsdybde og mærkekvalitet. Et almindeligt problem præsenteret i disse dybe graveringsapplikationer er laserens fokus. Efterhånden som graveringer går dybere og dybere, bliver fokuspunktet for graveringen længere og længere fra laserens linse. Dette kan give problemer, da en ude af fokus laser dramatisk vil reducere mængden af opnåelig dybde.
Sort udglødet markering
Sort udglødet markering er processen med at påføre en laserstråle på et mål og derefter flytte fokus, så kun varme ledes. Laseren graverer ikke, men danner snarere en oxidfilm på overfladen, der fremstår som et sort mærke, men som ikke kan mærkes ved berøring. Fiberlasere er effektive til mærkning i anneal-stil, da de tilbyder 3-aksestrålestyring. Dette gør det muligt for laseren automatisk at justere laserens fokus for at sprede strålepletten over et bredere område. Dette er medvirkende til at sikre en højkontrastudglødning uden at beskadige overfladen af emnet.
Laserskæring
Laserskæring udføres ved at fokusere laserlysoutputtet af en laseroscillator og bestråle et hvilket som helst fast punkt fra bestrålingsenheden for at smelte målet. Da fiberlaseren bruger høj udgangseffekt, udmærker fiberlaseren sig ved laserskæring på grund af den hurtige smeltning af materialet. Ved hurtig smeltning skæres materialet øjeblikkeligt uden at det påvirker resten af materialet. Når der skæres med en fiberlaser, kan en række materialer – fra metaller til plastik – skæres med en fiberlaser.
Den største forskel mellem fiber- og CO2-lasere er kilden, hvor laserstrålen skabes. I fiberlasere er laserkilden silicaglas blandet med et sjældent jordarters element. I CO2-lasere er laserkilden en blanding af gasser, som indeholder kuldioxid.
På grund af deres kildes tilstand betragtes fiberlasere som solid state-lasere, og CO2-lasere betragtes som gas-state-lasere.
Disse laserkilder producerer også forskellige bølgelængder. Fiberlasere producerer for eksempel kortere bølgelængder, med nogle eksempler på mellem 780 nm og 2200 nm. CO2-lasere producerer på den anden side længere bølgelængder, der typisk ligger mellem 9.600 nm og 10.600 nm.
De bruges til forskellige applikationer på grund af deres forskellige bølgelængder. For eksempel foretrækkes 1064 nm fiberlasere normalt til metalbehandlingsapplikationer. Laserskæring er en bemærkelsesværdig undtagelse, hvor CO2-lasere ofte foretrækkes til at skære metaller. CO2-lasere reagerer også godt med organiske materialer.
Hvordan er fiberlasere designet?
Fiberlasere er designet ud fra specifikke designkriterier. Hver af de faktorer, der påvirker laserdesign, er diskuteret i afsnittene nedenfor.
Laserhulrumsdesign i fiberlasere
Laserhulrummet er det sted, hvor forstærkningsmediet er anbragt. Den indeholder flere optiske elementer, der hjælper med at øge laserens styrke. I tilfælde af fiberlasere er forstærkningsmediet en fiberoptik forstærket med sjældne jordarters elementer.
Fusionssplejsning i fiberlasere
Fusion splejsning er en teknik til at splejse fiberoptiske kabler sammen, så lys vil passere gennem dem uhindret. Hvis den er korrekt fusionssplejset, vil laseren producere energi meget mere effektivt.
Laserdioder i fiberlasere
Laserdioder er kompakte, effektive halvledere, der omdanner elektrisk energi til laserlys. Disse gadgets skaber den rette lysstyrke og spektrum, der skal bruges til at "pumpe" den dopede fiber.
De sjældne jordarters ioner indlejret i den dopede fiber bliver derefter ophidset af laserstrålerne produceret af laserdiodepumpekilderne. Høje forstærkningsniveauer er proportionale med denne spænding. Evnen af et dopingstof - såsom ytterbium - til at absorbere lyset fra disse pumpelasere spiller en rolle i dets udvælgelse.
Dielektrisk spejl i fiberlaser
Dielektriske spejle er spejle, der består af mere end ét reflekterende materiale. De gør spejlet mere reflekterende end spejle lavet af et enkelt materiale. Fiberlasere bruger dielektriske spejle til yderligere at øge forstærkningen af laseroutputtet.
Distribuerede feedbacklasere i fiberlasere
Fiberlasere med distribueret feedback (DF) har særlige kvaliteter. En distribueret feedbacklaser bruger et forstærkningsmedium og en periodisk struktur som hele sin resonator, der fungerer som en distribueret reflektor i laserens driftsbølgelængdeområde. Et faseskift er ofte placeret i midten af denne periodiske struktur. I det væsentlige fungerer denne struktur som en seriekobling af to Bragg-gitre med optisk forstærkning.
Størstedelen af distribuerede feedbacklasere bruger en enkelt resonatortilstand og er enten fiber- eller halvlederlasere. Den fordelte refleksion i et fiber-Bragg-gitter, som normalt har en længde på nogle få millimeter eller centimeter, opstår ved en fiberlaser.
Dobbeltbeklædte fibre i fiberlasere
Dobbeltbeklædt fiber er mest almindeligt i fiberlasere med høj effekt. Kernen i en dobbeltbeklædt fiber er doteret med sjældne jordarters dopingmidler. De ønskede strålekvalitetsegenskaber leveres af en standard single-mode fiber. Imidlertid er single-mode pumpe laserdioder nødvendige for en fælles single-mode fiberkerne. Korrekt designet giver diameteren af denne kerne mulighed for single-mode laseroscillation, som producerer en stråle af høj kvalitet.
Diffraktionsbegrænset stråleeffekt af fiberlasere
En diffraktionsbegrænset stråle har den højeste lysstyrke eller udstråling for en given optisk effekt. "Diffraktionsbegrænset" bruges til at beskrive en stråle, hvis potentiale til at fokusere på et lille punkt for den givne bølgelængde kun er begrænset af uundgåelig diffraktion. Den har med andre ord den bedst mulige strålekvalitet.
De fleste onlinekilder hævder, at fiberlasere holder 100,000 timer, mens CO2-lasere holder 30,000 timer. Dette er ikke helt rigtigt. Disse tal henviser til en værdi kaldet "middeltid mellem fejl" (MTBF), som ikke er den samme for alle fiberlasere. I virkeligheden vil du se forskellige tal for forskellige typer fiberlasere.
MTBF måler pålideligheden af en laser ved at angive, hvor mange timer laseren forventes at fungere, før der opstår en fejl. Det opnås ved at teste flere laserenheder og derefter dividere det samlede antal driftstimer med det samlede antal fejl.
Her er hvad du behøver at vide, hvis din laser oplever fejl på et af disse tidspunkter:
● Tidligt liv:Hvis en fiberlaser har fabrikationsfejl, vil den sandsynligvis have fejl tidligt. Du bør sikre dig, at du har en købsgaranti, der dækker fabrikationsfejl, så laseren kan udskiftes uden omkostninger.
●Normalt liv:Når du har passeret den første kritiske periode i det tidlige liv, giver MTBF-værdien dig en god idé om din lasers chancer for at fejle. En høj MTBF er en god forsikring om, at alt går glat, men ikke en garanti. Du kan forberede dig på fejl under det normale liv på forskellige måder: have en ekstra laser let tilgængelig, leje en laser, mens din bliver repareret, eller have en forlænget købsgaranti.
● Enden på livet:Når fiberlasere er tæt på deres slutlevetid, øges chancerne for fejl drastisk. Selv da kan en industriel laser af høj kvalitet ofte fungere langt forbi sin MTBF.
Hvordan skalerer styrken af en fiberlaser?
Fiberlasers evne til at skalere i kraft er begrænset af Brillouin- og Raman-spredning samt den korte længde af selve laserne. Mange komponenter, herunder forstærkere, switche og logiske elementer, kræver ikke-lineære fiberkonfigurationer.
Der er to klasser af ikke-lineære effekter i optiske fibre. Den første skyldes Kerr-effekten eller intensitetsafhængigheden af mediets brydningsindeks. Dette fænomen manifesterer sig som en af tre effekter, afhængigt af typen af inputsignal: krydsfasemodulation (CPM), selvfasemodulation (SPM) eller firebølgeblanding (FWM).
Den anden ikke-lineære effekt opstår, når det optiske felt overfører noget af sin energi til det ikke-lineære medium via uelastisk spredning. En sådan uelastisk spredning kan resultere i fænomener som stimuleret Brillouin-spredning (SBS) og stimuleret Raman-spredning (SRS).
Enhver form for stimuleret spredningsvirkning kan potentielt være en kilde til gevinst for fiberen. I begge processer, hvis den indfaldende effekt stiger over en specifik tærskel, øges intensiteten af spredt lys eksponentielt. På grund af det forholdsvis store frekvensskift og den bredere forstærkningsbåndbredde er Raman-forstærkning mere fordelagtig. Den vigtigste forskel mellem dem er, at i Brillouin interagerer den optiske bølge med lavfrekvente akustiske fononer, hvorimod den rettede optiske bølge i Raman interagerer med højfrekvente optiske fononer. En anden vigtig skelnen er, at SRS kan ske i begge retninger, mens SBS kun sker i baglæns retning i optiske fibre.
Den dybde, som en fiberlaser kan skære til, afhænger af flere faktorer, herunder laserens kraft, typen af materiale, der skæres, vinklen på skæringen, kvaliteten af fokuslinsen og den hastighed, laseren bevæger sig med. .
Generelt kan fiberlasere skære gennem metaller op til flere centimeters tykkelse. Den nøjagtige dybde, som en fiberlaser kan skære, kan dog variere baseret på den specifikke anvendelse og betingelserne for laserskæringsprocessen.
Hvordan virker en fiberlaser (og hvad er dens komponenter)?
Lys skabes i laserdioderne
En laserdiode, der udsender lys, der skal pumpes ind i en fiberlaserLaserdioder omdanner elektricitet til fotoner - eller lys - der skal pumpes ind i det fiberoptiske kabel. Af denne grund er de også kendt som "pumpekilden"
For at generere lys bruger dioder to halvledere opladet forskelligt:
● Den første er positivt ladet, hvilket betyder, at den har brug for en ekstra elektron.
● Den anden er negativt ladet, hvilket betyder, at den har en ekstra elektron eller en fri elektron.
Pumpelys ledes i det fiberoptiske kabel
I naturen går lyset i alle retninger. For at fokusere lys i en enkelt retning og opnå en laserstråle bruger fiberoptiske kabler to grundlæggende komponenter: fiberkernen og beklædningen.
● Kernen er der, hvor lyset rejser sig. Det er lavet af silicaglas og er den eneste del af kablet, der indeholder et sjældent jordarters element.
● Beklædningen er det materiale, der omgiver kernen. Når lys rammer beklædningen, hopper den tilbage i kernen. Dette sker, fordi beklædningen giver total intern refleksion.
Lyset forstærkes i laserhulen
Når pumpelys bevæger sig gennem det fiberoptiske kabel, kommer det til sidst ind i laserhulrummet - et lille område af kablet, hvor der kun produceres lys med en bestemt bølgelængde. Fysiske ingeniører siger, at fiberen er "dopet" i denne region, fordi den er blevet blandet med et sjældent jordarters element.
Når partikler fra den dopede fiber interagerer med lys, stiger deres elektroner til et højere energiniveau. Når de falder tilbage til deres grundtilstand, frigiver de energi i form af fotoner eller lys. Fysiske ingeniører omtaler disse fænomener som "elektronexcitation" og "elektronafslapning".
Laserlys med en specifik bølgelængde skabes
Bølgelængden produceret af den doterede fiber varierer afhængigt af laserhulrummets dopingelement. Dette er meget vigtigt, da forskellige bølgelængder bruges til forskellige applikationer. Dopingelementet kunne være erbium, ytterbium, neodym, thulium og så videre. Ytterbium-doterede fiberlasere genererer for eksempel en bølgelængde på 1064 nm og bruges til applikationer som lasermarkering og laserrensning.
Laserstrålen er formet og frigivet
Fotoner, der forlader resonanshulrummet, danner en laserstråle, der er ekstremt godt kollimeret (eller lige) på grund af fiberens lysledende egenskaber. Faktisk er det for kollimeret til de fleste laserapplikationer.
For at give laserstrålen en ønskelig form, kan forskellige komponenter bruges, såsom linser og stråleudvidere. For eksempel er vores fiberlasere udstyret med en 254 mm brændvidde linse til laserapplikationer, der graver ind i materialet (dvs. lasergravering og laserteksturering). Dette skyldes, at deres korte brændvidde giver os mulighed for at fokusere mere energi på et område for en mere aggressiv form for laserablation.
En fiberlasers strålekvalitet afhænger både af styrken af intrakavitetsforvrængninger og visse aspekter af resonatordesignet. Ideelt set ville enheden skabe det, der er kendt som en gaussisk stråle, men den faktiske strålekvalitet er altid ufuldkommen. Det matematiske udtryk for en perfekt strålekvalitet er M2=1. En velfokuseret laserstråle koncentrerer mere energi til et mindre rum. Nogle processer som lasersvejsning undgår perfekt strålekvalitet, så de ikke abler meget materiale. De fleste (såsom lasergravering og rengøring) kræver dog stråler af høj kvalitet.
Vores fabrik
Wuhan Hofei-link Technology Co., Ltd. (I det følgende benævnt 'HofeiLink') blev etableret i Wuhan by, den velkendte optiske dal i Kina. Vi fokuserer på vertikal integration inden for optisk område, fokuserer på produkter og løsninger i avancerede optiske materialer, optisk kommunikation og optiske fibersensorfelter.
Certificeringer
Ultimativ FAQ-guide til fotodetektor
Q: Hvad er en fiberlaser?
Q: Hvad er arbejdsprincippet for fiberlaser?
Q: Hvad er fordelene ved fiberlasere?
Q: På hvilke områder bruges fiberlasere?
Q: Hvordan er fiberlasere sammenlignet med andre typer lasere?
Q: Hvordan vælger man en passende fiberlaser?
Q: Hvordan vedligeholder man fiberlaser?
Q: Hvad er den fremtidige udviklingstendens for fiberlasere?
Q: Hvad gør en fiberlaser?
Q: Hvad er bedre CO2 eller fiberlaser?
Q: Hvorfor er fiberlasere så dyre?
Q: Hvad kan en fiberlaser ikke skære?
Q: Er en fiberlaser det værd?
Q: Hvor længe vil en fiberlaser holde?
Q: Hvem bruger fiberlasere?
Q: Mister fiberlasere strøm over tid?
Q: Hvor tyk kan en fiberlaser skære?
Q: Kan en fiberlasersvejsning?
Q: Hvilken gas bruger fiberlasere?
Q: Hvordan pumpes fiberlasere?
Som en af de førende fiberlaser- og laserdelevirksomheder i Kina byder vi dig hjertelig velkommen til at købe omkostningseffektive fiberlaser- og laserdele til salg her fra vores fabrik. Alle vores produkter og løsninger er med høj kvalitet og konkurrencedygtig pris.