В современную эру быстрого развития лазерной технологии, твердотельных лазеров и волоконно-волоконных лазеров, как два основных основных лазерных продуктов, показали свое уникальное очарование и преимущества во многих областях, таких как промышленное производство, научные исследования и военные применения {1}
1. Технические принципы и различия в производительности
① Средство. Среда
Волокновые лазеры используют редколегибные стеклянные оптические волокна в качестве среды усиления . при действии насосного света, плотность высокой мощности образуется в оптическом волокне, что приводит к инверсии лазерного уровня частиц, и лазерные колебания генерируются. Сложная система охлаждения . Гибкость оптического волокна делает его более выгодным в приложениях многомерного пространственного обработки .
В основе волоконного лазера лежит оптическое волокно, гибкая, тонкая волосовая прядь стекла или пластика, известную своей способностью направлять свет на больших расстояниях с минимальными потери., волокно действует как активная среда Лазер легируется редкоземельными элементами, такими как эрбиум или иттербиум . Это легирование вводит энергии, необходимые для лазерной работы, позволяя волокну не только направлять свет, но и усилить его .}}}}}}}}
Твердый лазер (SSL) сосредоточен на его уникальной среде усиления, твердого материала и обычно состоит из четырех частей: среда усиления, система охлаждения, оптического резонатора и источника насоса . среды усиления, такая как рубин (Cr: al₂o₃) или неодимий-лечебный иттрий aluminum aluminum leminum leminum lemynum lemyrium lemyrium lemyrium lemyrium lemyrium lemyrium lemyrium lemyrium lemyrium lemyrium lemyrium lemyrium. активированные ионы, легированные внутри него (например, nd³⁺), достигая инверсии популяции при действии насосного света, тем самым генерируя лазерный свет . Система охлаждения отвечает за удаление тепла, накопленного в среде усиления из -за лазерного поколения, обеспечивая конструктивную контейнерскую работу, а также положительную конструктивную контейнер. Выводит высокомохонный и высоко направленный лазерный луч .
② Производительность и эффективность
Лазеры волокна известны своей исключительной электрической эффективностью, благодаря свойствам волоконно -оптических кабелей, которые проводят свет с минимальными потери . Эта функция делает волокнистые лазеры невероятно энергоэффективными, часто достигая эффективности в избытке 30%{2}}}}}}}}}}}}, часто достигая эффективности.
Твердовые лазеры, как правило, менее эффективны, вероятно, из-за более высоких потерь их громоздкого усиления среды и необходимости высокоинтенсивных ламп для накачки .
③ Качество луча: непосредственно влияет на эффективность лазеров в точных применениях
Одномодовая работа волоконных лазеров обеспечивает невероятно высокое качество луча, характеризующееся жесткой фокусировкой и минимальной дивергенцией .
Твердовые лазеры, в то время как способные обеспечить высококачественные лучи, часто испытывают трудности с качеством луча лазеров волокна, особенно на более высоких уровнях мощности .
Несмотря на их более низкую эффективность и качество луча, твердотельные лазеры не без их преимуществ ., они обладают мощными возможностями масштабирования мощности, что делает их идеальными для высоких мощных применений . твердотельных лазеров, которые могут быть разработаны для получения невероятно высоких уровней мощности путем увеличения размера среды рассеяние .
④ Стабильные волокнистые лазеры имеют высокую стабильность .
Его структура волокна нечувствительна к изменениям окружающей среды (например, температура, влажность, вибрация и т. Д. .), и может поддерживать стабильное рабочее состояние в относительно суровых условиях . в одно и то же время, волокнистые лазеры используют солидную структуру и не содержат свободных оптических компонентов.
Стабильность твердотельных лазеров относительно плохая, и изменения в факторах окружающей среды могут оказать большее влияние на их производительность .
⑤ Производительность тепла рассеяния
Волокновые лазеры имеют превосходную производительность рассеяния тепловой диссипации . его среды усиления - это оптическое волокно, которое имеет большую площадь поверхности к объему, и тепло можно быстро рассеиваться, поэтому он может работать в течение долгого времени и может выдерживать высокую выходную мощность.
Твердовые лазеры относительно трудно рассеять тепло и подвержены тепловым эффектам при работе при высокой мощности, влияя на производительность и срок службы лазера .
⑥ Размер и стоимость технического обслуживания.
Небольшой размер волокна и отсутствие внешних зеркал значительно значительно уменьшают проблемы выравнивания, связанные с твердотельными лазерами .. Кроме того, превосходные возможности рассеивания тепла волокна обычно не требуют активного охлаждения, что еще больше снижает требования к техническому обслуживанию {{2} В одном и том же клетчат. экспозиция .
Выравнивание зеркал в твердотельных лазерах имеет решающее значение для их работы и требует регулярной проверки и регулировки, что увеличивает рабочую нагрузку на обслуживание .. Кроме того, твердотельные лазеры обычно требуют активного охлаждения для управления теплом, генерируемым в среде усиления, которая не только увеличивает сложность системы, но также увеличивает требования к обслуживанию.}}}}}}}}}}}}}}}}}}. Лазеры . Необходимость в зеркалах большого усиления и внешних зеркала увеличивает их размер и вес, ограничивая их применимость в приложениях с ограниченным пространством .
2. Поля приложения
Волокнистые лазеры сияют в области промышленной резки и сварки с высокой мощностью, высоким качеством луча, хорошим характеристиком рассеивания тепла и стабильности . волокно особенно подходят для обрезки толстой пластинки и сварки металлических материалов . Толерантность к волокнистым лазерам к суровым рабочим средам, таким как пыль, вибрация, влажность и т. Д. ., также заставляет их хорошо работать в различных промышленных участках . непрерывных лазеров имеют высокую степень проникновения в поле макро -обработки и постепенно заменяют традиционные методы обработки в этом поле {8}
Твердовые лазеры уникальны в области ультра-определения и ультра-микро-обработки с их высокой пиковой мощностью, большой энергией импульсов и коротковолновой длиной лазерной мощности (такие как зеленый свет и ультрафиолетовый свет) . в таких процессах, как металлическая маркировка, резка, бурение и свадьба, твердые лазеры могут достичь более высоких обработчиков и плода. Применимость ., особенно в высокопроизводительной сварке и световой 3D-печати неметаллических материалов, твердотельные лазеры стали предпочтительным оборудованием из-за их коротковолновых лазеров с небольшими тепловыми эффектами и высокой точностью обработки . твердых лазеров в основном и из-за того, что они не связаны с микромианированием, и из-за того, что они не связаны с микро-мачровыми, и в нехватке, из-за того, что они не связаны с материалами, и в нехватке. Длина волны (ультрафиолетовая, глубокая ультрафиолетовая), короткая ширина импульса (Picosecond, Femtosecond) и высокая пиковая мощность . Кроме того, твердые лазеры широко используются в передовых научных исследованиях в Fieldds Envilers, Medicine, военных и т. Д. .}}}}}
3. Доля рынка
Моя страна находится в процессе трансформации и модернизации производства с низкопроизводственного производства до высококачественных производственных счетов . низкопроизводственных счетов для высокой доли . рыночные покрытия макропроцессования как на рынке. большой .
Степень локализации внутренних лазеров с низким энергопотреблением высока, и существует много домашних крупномасштабных производителей . Согласно «Отчет о развитии лазерной промышленности в Китае», лазеры с низким энергопотреблением были полностью заменены внутренними продуктами; С точки зрения лазеров средней мощности непрерывного волокна, внутреннее качество не имеет очевидных недостатков, ценовое преимущество очевидно, а доля рынка эквивалентна; С точки зрения мощных непрерывных волоконных лазеров, домашние бренды достигли частичных продаж .
Что касается солидных лазеров, то из -за позднего развития в Китае в настоящее время нет перечисленных компаний с этим продуктом в качестве основного бизнеса, и они, как правило, покупают иностранные бренды .
Волокновые лазеры в основном используются в области макро -обработки из -за их высокой выходной мощности (лазерная макро -обработка обычно относится к обработке размера и формы объекта обработки с влиянием лазерного пучка на обработку объекта в диапазоне миллиметра); Сплошные лазеры широко используются в поле микропроцессы из -за их преимуществ, таких как короткая длина волны, узкая ширина импульса и высокая пиковая мощность (микропроцесса, как правило, относится к обработке размера и формы с точностью достижения микрометра или даже нанометровых уровней), что приводит к определенным различиям между пользователями твердых лазеров и волоконных лазеров.} {0}
В целом, сплошные лазеры и волоконно -лазеры имеют разные поля приложения, и у каждого есть свое собственное поле приложения ., между ними нет прямой конкуренции в большинстве областей . в области обработки материала металла, которая перекрывается с областью микро -обработки, когда металл достигает определенной толщины. Используется только в сценах с тонкой толщиной металла или высокими требованиями к обработке и нечувствительными к стоимости .. Кроме того, конкуренция между ними не является низким. Сплошные лазеры в основном используются для обработки неметаллических материалов (стекло, керамика, пластики, полимеры, упаковка, другие блитанные материалы, {{{6}, и в них, они используются, они используются, они используются, они используются, они используются, они используются, они используются, они используются, они используются, они используются, они используются, они используются, они используются, они используются, они используются, они используются в немаллических материалах. Сцены с высокими требованиями точности и относительно нечувствительны к стоимости .
