Tendance de développement des lasers CO2

Laser CO2est un laser à gaz qui utilise du CO2 pour générer un rayonnement laser. C’est l’un des lasers les plus utilisés actuellement. Il présente des avantages très remarquables tels qu’une puissance élevée et une qualité élevée. Le laser CO2 est actuellement un laser avec une puissance de sortie continue plus élevée. Il s'est développé plus tôt et propose des produits commerciaux relativement matures. Il est largement utilisé dans divers domaines tels que le traitement des matériaux, l’usage médical, les armes militaires et la mesure environnementale.

(1) Laser CO2 à flux transversal haute puissance
Le laser CO2 à flux transversal haute puissance est utilisé pour le traitement laser et le traitement thermique. L'ensemble de la machine laser est un boîtier intégré. Le boîtier supérieur de la boîte est équipé d'une chambre de décharge intégrée, d'un échangeur de chaleur, d'un système de ventilateur, d'un guide d'entrée et de sortie et d'une cavité résonante optique. Le caisson inférieur de la box est équipé d'une alimentation laser, d'un système de chargement et de dégonflage et d'une pompe à vide. , boîtier de résistance de ballast et boîtier de commande. Par rapport à la technologie existante, il présente les caractéristiques d'une structure compacte, d'une installation, d'un débogage et d'une maintenance pratiques, d'une efficacité de travail laser élevée et la taille de l'ensemble de la machine peut être miniaturisée. Il est principalement utilisé dans les applications de soudage telles que les outils diamantés, les engrenages automobiles, les générateurs de gaz pour airbags automobiles, les processus de trempe et de revêtement de surface au laser, et ses applications spéciales dans la trempe par condensation de surface des rouleaux d'acier, la réparation de surface de pièces pétrochimiques, etc.

(2) Laser QCO2 à modulation acousto-optique
Afin de répondre aux exigences des applications dans les domaines de la télémétrie laser, de la détection environnementale, de la communication spatiale et de la recherche sur le mécanisme d'interaction entre le laser et la matière, un laser QC02 à modulation acousto-optique a été développé. Compte tenu des divers facteurs affectant la sortie du laser CO2 acousto-optique à commutation Q, l'équation de fréquence du laser à impulsion Q-switch a été utilisée pour analyser et calculer théoriquement les principaux paramètres techniques de la sortie du laser, ainsi qu'un procédé pour le une conception d'optimisation du laser CO2 acousto-optique à commutation Q a été proposée et des expériences de validation ont été menées.

La fréquence de répétition des impulsions laser est de 1 Hz à 50 kHz. La largeur d'impulsion laser de sortie obtenue lors d'un fonctionnement à 1 kHz est de 180 ns et la puissance maximale est de 4 062 W, ​​ce qui est fondamentalement cohérent avec le calcul théorique. Les résultats le prouvent : grâce à l’optimisation du cristal acousto-optique (AO) et à la conception raisonnable de la cavité résonante. Il peut atteindre une fréquence de répétition élevée, une largeur d'impulsion étroite et une puissance de sortie de crête élevée de petits lasers CO2, et peut réaliser un réglage de longueur d'onde et une sortie de codage de ces lasers grâce à la conception de la sélection de ligne de réseau et du contrôle du signal TTL.

(3) Laser CO2 à guide d'ondes à excitation radiofréquence compacte et longue durée
Afin de rendre les lasers CO2 plus largement utilisés dans le traitement industriel et les applications militaires, des profilés étirés en alliage d'aluminium sont utilisés comme boîtiers laser, des inducteurs montés sur disque remplacent la structure des inducteurs bobinés traditionnels et des processus de scellement entièrement métalliques sont utilisés pour développer un laser CO2 à guide d'ondes excité par RF de type compact et longue durée. Il peut produire en continu ou en impulsion à une fréquence de modulation ne dépassant pas 20 kHz, avec une puissance de sortie maximale de 30 W, une durée de vie mesurée de plus de 1 500 h et une durée de stockage de plus de 1,5 A. Les résultats montrent que ce laser a une structure compacte, une puissance de sortie stable, une longue durée de vie. Avec les caractéristiques de fonctionnement continu et de modulation d'impulsions, il peut non seulement répondre aux besoins de traitement de divers matériaux, mais peut également être utilisé dans des applications militaires.

(4) Nouveau laser portable TEACO2
Il s'agit d'un nouveau type de laser CO2 portable à pression atmosphérique à excitation transversale. Le laser est alimenté par 4 piles rechargeables AA et peut fonctionner en continu pendant 1 heure à un taux de répétition de 1 Hz. La taille de la machine laser complète (y compris l'alimentation et le système de contrôle) est de 200 nm × 200 mm × 360 mm et la masse est inférieure à 8 kg. Le laser utilise l'électricité ultraviolette. La méthode de pré-ionisation Halo garantit une décharge uniforme et stable. En oscillation libre, l'énergie de sortie de l'impulsion laser atteint 35 mJ et la largeur de l'impulsion de sortie est de 70 ns.

(5) Laser CO2 continu haute puissance
Afin de résoudre les problèmes de fissures et de déformation des pales dans le revêtement laser continu des aubes de turbine de moteur d'hélicoptère, un nouveau système de contrôle de puissance a été adopté sur le laser CO2 à flux transversal continu de 5 kW, et la puissance de sortie du laser pulsé a été obtenue grâce à un logiciel et au contrôle associé. . Surmontez les problèmes de coût et de stabilité causés par l’utilisation d’une alimentation à découpage haute puissance. La fréquence de modulation d'impulsions peut atteindre 5 Hz et le rapport cyclique de modulation peut atteindre 5 % à 100 %. Lors de l'utilisation d'une puissance maximale de 4 kW, d'une fréquence de répétition des impulsions de 4 Hz et d'un cycle de service de 20 %, la poudre d'alliage StelliteX est appliquée sur la surface K403 de la pale du moteur. -40 expérience de revêtement. Les résultats montrent que la zone affectée thermiquement après le revêtement est 50 % plus petite que celle du laser continu, la dureté est augmentée de 5 %, les performances de liaison d'interface sont équivalentes à celles du matériau de base et il n'y a pas de fissure ou de lame de revêtement. déformation.

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