Avantages et inconvénients du laser à fibre

Par rapport aux lasers à gaz et aux lasers solides traditionnels, les lasers des machines de marquage laser à fibre présentent six avantages majeurs :Lasers à fibrequi utilisent des fibres optiques dopées comme milieu de travail. Voici les six avantages des lasers à fibre.

1. Le milieu de gain a un rapport surface/volume important
Les lasers à fibre utilisent la fibre optique comme milieu de gain, qui présente un rapport surface/volume important, ce qui lui confère de très bonnes performances de dissipation thermique. Par conséquent, même pour les lasers à fibre de très haute puissance, le milieu de gain ne sera pas endommagé par la chaleur et il n’est généralement pas nécessaire de modifier le gain. Le fluide prend des mesures spéciales de dissipation de la chaleur. Pour les autres types de lasers, la dissipation thermique du milieu gainant doit être prise en compte. Cette fonctionnalité est donc unique aux lasers à fibre.

2. Excellent mécanisme de confinement à double guide d'ondes
Les lasers toutes fibres haute puissance utilisent des fibres actives à double gaine. Cette fibre double couche est une structure à double guide d'onde. La lampe de pompe multimode haute puissance est limitée au revêtement intérieur avec un plus grand diamètre pour la transmission. Afin d'utiliser une puissance élevée et un faible coût, la lumière de pompe multimode fournit les conditions permettant au signal laser d'être généré et transmis dans un noyau de fibre de petit diamètre et une structure de guide d'ondes à symétrie circulaire. Sous les limites du guide d'ondes à noyau de fibre de petit diamètre, le laser de signal peut obtenir une qualité de faisceau idéale et le diamètre extrêmement petit du point lumineux est une caractéristique attrayante importante et unique des lasers entièrement à fibres. Parmi les lasers de haute puissance, aucun laser ne peut actuellement la surpasser. Une excellente qualité de faisceau et un diamètre de point lumineux extrêmement petit sont d'une grande importance dans les applications laser, ce qui peut rendre le système optique de l'équipement d'application ultérieur plus simple, plus petit en taille, plus longue en distance de travail, plus petit en point de focalisation laser et plus efficace dans le travail. Profondeur de traitement élevée et plus profonde, meilleure qualité de traitement, etc.

3. Chemin optique flexible inhérent entièrement fermé
Le chemin optique du laser entièrement fibre est entièrement composé de fibres optiques et de composants de fibres optiques. Les fibres optiques et les composants de fibres optiques sont connectés à l'aide d'une technologie d'épissage par fusion de fibres. L'ensemble du chemin optique est entièrement enfermé dans le guide d'ondes à fibre optique. Une fois ce chemin de lumière naturel entièrement fermé formé, il peut former un système autonome sans mesures d'isolation supplémentaires pour obtenir une isolation de l'environnement extérieur. Étant donné que la fibre optique est petite et possède une bonne flexibilité, le trajet de la lumière peut être enroulé et parcourir de petits tuyaux. Par conséquent, les lasers entièrement à fibres peuvent fonctionner dans des environnements relativement difficiles et la lumière de sortie peut traverser des espaces étroits ou parcourir de longues distances le long de petits tuyaux. transmission. Ces caractéristiques présentent de grands avantages dans les applications industrielles. Le laser peut non seulement s'adapter à des environnements de travail relativement difficiles, mais peut également faire pointer la lumière laser. Il peut introduire le laser dans des endroits difficiles à atteindre auparavant, et il peut être très facile de déplacer et de changer le point lumineux pour réaliser le traitement. Le partage d'un laser peut rendre la conception des équipements de traitement laser plus flexible, etc.

4. Le chemin optique ne nécessite aucun entretien
Comme mentionné précédemment, le Guangu du laser tout fibre est entièrement composé de fibres optiques et de composants de fibres optiques. Les fibres optiques et les composants de fibres optiques sont connectés à l'aide d'une technologie d'épissage par fusion de fibres. Ainsi, une fois le chemin optique réalisé, il forme un tout. La pratique a prouvé que la structure du lien ainsi formée et les paramètres de connexion resteront stables pendant longtemps. Si la fibre optique et les composants de la fibre optique eux-mêmes peuvent avoir une stabilité à long terme, l'ensemble du chemin optique sera stable pendant une longue période sans maintenance. Il convient de noter que cette fonctionnalité sans entretien n’est pas impossible à entretenir et à réparer. Si nécessaire, la maintenance et la réparation de l'ensemble du chemin optique peuvent également être effectuées. Par conséquent, comparé aux lasers à gaz et à solides qui nécessitent un entretien et des réparations fréquents, l’ensemble du chemin optique est plus fiable. Les caractéristiques sans entretien du chemin optique des lasers à fibre sont extrêmement excellentes et, par rapport à la non-réparabilité des lasers à semi-conducteurs, la maintenabilité et la réparabilité des lasers entièrement à fibres présentent des avantages évidents.

5. Longue durée de vie
Le chemin optique du laser entièrement fibre présente une stabilité à long terme. Par conséquent, un laser à pompe longue durée adapté est nécessaire pour obtenir une longue durée de vie de l’ensemble de la machine. Le développement de lasers à pompe multimodes à longue durée de vie et à bas prix s'est concentré sur le développement de lasers à fibre longue durée. Un laser à pompe multimode à large zone d'émission unique est un tel laser à pompe à semi-conducteur à longue durée de vie. Sa largeur de bande est généralement de 100 mm, ce qui est fondamentalement proche du diamètre du cœur de la fibre multimode 105/125. Sa largeur de bande de zone active est des dizaines de fois supérieure à celle des lasers à semi-conducteurs matriciels. Pour une seule bande électroluminescente, avec la même puissance de sortie et le même courant d'injection, sa densité de puissance optique et sa densité de courant seront réduites des dizaines de fois, et la température de la zone active sera également réduite. Négliger Sous l'hypothèse d'autres facteurs, l'effet d'un laser à pompe à semi-conducteur à large zone d'émission unique sur la réduction du taux de défaillance est extrêmement significatif. À l'heure actuelle, le temps de fonctionnement moyen sans problème d'un seul laser à pompe à semi-conducteur à large zone d'émission avec une puissance de sortie en queue de cochon supérieure à 5 W a atteint plus de 500 heures. En utilisant un seul laser à pompe à semi-conducteur à large zone d'émission comme source de pompe du laser optique, le laser entièrement à fibres aura les caractéristiques d'une longue durée de vie. Par conséquent, il est techniquement possible de produire un laser à fibre longue durée avec des centaines de milliers d’heures.

6. Petite taille et poids léger
Étant donné que le chemin optique du laser entièrement fibre peut être enroulé, le chemin optique prend moins de place. Lorsqu'un seul laser de pompe à semi-conducteur à large zone d'émission est utilisé comme source de pompe, le laser de pompe peut être installé de manière dispersée et présente de bonnes caractéristiques de dissipation thermique. Lorsque la densité d'installation n'est pas élevée, lorsque la densité d'installation est élevée, le refroidissement peut être utilisé. Lorsque la densité d'installation est élevée, seule une petite quantité d'eau peut être utilisée pour répondre aux exigences de dissipation thermique. Par conséquent, le volume du laser tout fibre est inférieur à celui des systèmes laser à gaz et à solide ayant la même puissance de sortie. Poids plus léger.

Le laser à fibre émet-il un rayonnement ?
Un laser à fibre émet-il un rayonnement lorsqu'il fonctionne ? La Classification internationale type est une méthode de classification cohérente reconnue par la communauté scientifique du monde entier. Cela facilite l'unification des niveaux de sécurité des équipements laser et du commerce national. La classification est divisée en : Niveau 1, Niveau 2, Niveau 3, Niveau 4, soit un total de 4 niveaux.

Plus le niveau de classification est élevé, plus le risque est grand. Les réglementations relatives à la qualité du laser doivent être marquées sur le système laser à l'aide de chiffres romains. Tous les produits laser ordinaires portent généralement des étiquettes de classification. En plus des avertissements graphiques et textuels, les étiquettes incluent également les informations suivantes : longueur d'onde, puissance de sortie totale et classification du laser.

Ce qui suit est une explication du laser de classe 4 :
1. Niveau de sécurité : niveau 1. Puissance du laser : inférieure à 0,5 milliwatts, laser de sécurité, laser de classe 1 ne nuira pas à la santé humaine dans des conditions normales d'utilisation, mais ces produits doivent garantir qu'ils utilisent des mesures pour empêcher les travailleurs d'entrer dans la zone de rayonnement laser pendant le travail. conception.

2. Niveau de sécurité : Niveau 2. Puissance laser : 1 milliwatt. Ce niveau de laser a une faible puissance et un laser visible. Les humains peuvent se protéger en clignant des yeux contre une lumière forte, mais la regarder directement trop longtemps entraînera un danger. Le laser secondaire doit se trouver à la sortie du laser. Certains nécessitent l’affichage de panneaux d’avertissement.

3. Niveau de sécurité : niveau 3. Le niveau 3 est divisé en deux types : 3a et 3b. Laser niveau 3a, puissance laser : 1 mW à 5 mW. Le laser de niveau 3a est identique au niveau 2. Un panneau d'avertissement doit être affiché à la sortie de la lumière laser. L'œil humain ne peut voir que pendant une courte période, et la réflexion protectrice de la lumière par l'œil humain jouera un certain rôle protecteur. Cependant, si la tache lumineuse pénètre dans l’œil humain lorsqu’elle est focalisée, elle endommagera l’œil humain.

Laser classe 3b, puissance laser : 5 milliwatts. à 500 milliwatts et peut causer des dommages s'il est observé directement ou réfléchi de manière diffuse. Les lasers de classe 3b sont généralement étiquetés avec un signe « danger ». Bien qu'ils soient nocifs pour les yeux, il existe un faible risque de provoquer un incendie ou de brûler la peau si le point lumineux n'est pas focalisé. Cependant, il est tout de même recommandé de porter des lunettes de protection lors de l’utilisation de ce niveau de laser.

4. Niveau de sécurité : niveau 4. Puissance laser : plus de 500 milliwatts. Ce niveau de laser est très nocif pour les yeux et la peau. La réflexion directe et la réflexion diffuse causeront des dommages. Tout équipement laser de classe 4 doit porter un panneau « DANGER ». Les lasers de niveau 4 peuvent également endommager les matériaux à proximité du laser et enflammer des substances inflammables. Lorsque vous utilisez ce niveau de laser, vous devez porter une protection oculaire comme le niveau 3b.

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