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解決方案

多圖對比,讓你秒懂光纖激光器里的“單?!焙汀岸嗄!?/h3>

來源:華俄激光2019-08-30 我要評論(0 )   

光纖激光器以其高電光轉(zhuǎn)換效率,高穩(wěn)定性,高光束質(zhì)量和低使用成本等優(yōu)點,在激光加工領(lǐng)域正越來越受市場歡迎,且作為一種極優(yōu)質(zhì)

光纖激光器以其高電光轉(zhuǎn)換效率,高穩(wěn)定性,高光束質(zhì)量和低使用成本等優(yōu)點,在激光加工領(lǐng)域正越來越受市場歡迎,且作為一種極優(yōu)質(zhì)的光源,近年來成本也在不斷下降,所以傳統(tǒng)的固體及氣體激光器市場,都在不斷被光纖激光器蠶食。隨著加工的要求越來越高,對光纖激光器的要求也更加多元和苛刻,一些以前不為人熟知的行業(yè)概念也隨之被頻繁提起?!皢文!?、“多?!本褪沁@樣一對高頻詞。下面我們結(jié)合圖示,嘗試著做一些簡單的解釋。以供大家后期在面對選擇時不再盲目。

眾所周知,光纖激光器所激發(fā)光束的能量分布近似于“高斯分布”,所以也被成為“高斯

高斯光束的能量分布

理論解釋

我們簡單看一下光纖激光器的原理和構(gòu)造,它是由泵浦源、多模耦合器 (合束器)、光纖光柵、有源光纖、光束校準輸出模塊以及無源光纖(能量輸出光纖)等組成。當(dāng)激光器內(nèi)部只有一個泵浦模塊時,就稱之為單模激光器,而多個泵浦模塊組合在一起,通過合束器讓多束泵浦光進入有源光纖中,這樣可以得到更高功率的光束,這種多模塊組合的激光器就是多模激光器。因而,主流的光纖激光器產(chǎn)品中,單模激光器大都為中小功率,而高功率產(chǎn)品則多是多模激光器。

光纖激光器構(gòu)造

區(qū)別

通過光纖激光器的構(gòu)造,我們比較容易理解多模和單模的區(qū)別:單模的纖芯比較細,發(fā)出的是典型的高斯光束,能量非常集中,類似陡峭的山峰,光束質(zhì)量也要優(yōu)于多模;多模相當(dāng)于是多束高斯光束的組合,所以能量分布近似一個倒扣的杯子,比較平均,當(dāng)然光束質(zhì)量較單模也要差一些。

1500W單模(上)和1500多模(下)對比

應(yīng)用

基于這些特性,單模和多模的應(yīng)用方向也有所不同,比如,在1mm及以下不銹鋼/碳鋼薄板的切割中,單模的加工效率明顯優(yōu)于多模(單模快15%~20%),且切割質(zhì)量相近;而在2mm及以上的厚板切割中,無論是質(zhì)量還是效率,高功率的多模激光器都表現(xiàn)更好。同樣在焊接領(lǐng)域,熱傳導(dǎo)焊中,單模激光器可以得到更加均勻平滑的焊縫,所以一些薄材的焊接都采用單模激光器,比如軟包動力電池成組時極耳的疊焊;而在深熔焊中,多模激光器能得到深寬比更優(yōu)的焊縫,例如方形動力電池組Bus-Bar的焊接。

單模的熱傳導(dǎo)焊

多模深熔焊

總結(jié)

激光器的單模和多模特性是選擇光纖激光器的一個重要依據(jù),了解激光器的這些區(qū)別之后,今后的采購,生產(chǎn)加工和工藝試驗等活動中,就可以根據(jù)這些區(qū)別合理的選擇不同芯徑,單/多模及功率大小的光纖激光器。

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光纖激光器單模激光器
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