Оптичен лазер на IPG Photonics YLPN-R

Серията YLPN-R на IPG Photonics е наносекунден влакнен лазер с висока импулсна енергия, който съчетава надеждността на влакнестите лазери с високоенергийните характеристики на твърдотелните лазери. Следното е подробно въведение към неговите основни принципи и функции:

1. Принцип на работа

Източник на семена + многоетапно усилване

Приема **Усилване на мощността на главния осцилатор (MOPA)** структура:

Изходен източник: Наносекундни импулси с ниска мощност се генерират чрез полупроводникова модулация или електрооптична модулация, а ширината на импулса и честотата на повторение могат да бъдат прецизно контролирани.

Усилване на влакна: Многостепенното усилване (предварително усилване + усилване на мощността) се извършва чрез влакна с добавка на итербий (Yb³⁺), комбинирани с технология за влакна с двойно покритие за подобряване на ефективността на преобразуване на енергия.

Компресия на импулса (по избор): Някои модели компресират ширината на импулса чрез нелинейни ефекти, за да постигнат по-висока пикова мощност.

Високоенергиен дизайн

Използвайте оптично влакно с голям режим (LMA), за да намалите нелинейните ефекти, комбинирайте технология за свързване на страничната помпа, за да подобрите ефективността на изпомпване и да постигнете енергия на единичен импулс от милиджаули (mJ).

Топлинно управление

Високото съотношение на площ към обем и дизайнът на активното охлаждане на влакното осигуряват стабилна мощност при висока енергия.

2. Основни характеристики

Висока импулсна енергия

Енергията на единичен импулс може да достигне повече от 10 mJ (като модел YLPN-1-10x100), подходящ за приложения, изискващи високо енергийно въздействие (като рязане, пробиване).

Гъвкаво регулиране на параметрите

Диапазон на ширината на импулса: 1–300ns (регулируем или фиксиран)

Честота на повторение: 1Hz–100kHz (в зависимост от модела)

Пиковата мощност достига MW ниво, поддържайки къса ширина на импулса и висок импулс.

Отлично качество на лъча

M² < 1,3, близо до границата на дифракция, подходящ за прецизна обработка (като обработка на микродупки, отстраняване на филм).

Индустриална надеждност

Изцяло влакнеста структура е удароустойчива и прахоустойчива, без проблеми с разместване на оптичните компоненти.

Продължителност на живота надвишава 100 000 часа, подходяща за 24/7 непрекъсната работа.

3. Типични сценарии за приложение

Прецизна обработка

Пробиване: дупка за въздушен филм на аерокосмическото острие (метал с високо енергийно проникване).

Рязане: Разделено рязане на крехки материали (сапфир, стъкло).

Повърхностна обработка

Лазерно почистване: отстраняване на покрития/оксиди (като възстановяване на културни реликви).

Текстуриране: подобряване на триенето на метални повърхности (авточасти).

Изследвания и медицина

LIBS (лазерно индуцирана спектроскопия на разрушаване): високоенергийно възбуждане на плазмена проба.

Лазерна хирургия: селективна аблация на тъкан (като стоматология, дерматология).

4. Сравнение на техническите предимства

Характеристики Серия YLPN-R Традиционен твърдотелен лазер

Изисквания за поддръжка По принцип оптичните компоненти, които не се нуждаят от поддръжка, трябва да се калибрират редовно

Енергийна стабилност ±1% (пълен температурен диапазон) ±3–5%

Електрооптична ефективност >30% <15%

Размер Компактен (интегриране на влакна) Голям (система за водно охлаждане)

5. Бележки

Оптична конфигурация: колимационна/фокусираща леща (като серията FLD на IPG) е необходима за адаптиране към различни работни разстояния.

Защита на безопасността: високата енергия трябва да отговаря на стандартите за лазерна безопасност клас 4 (защитни очила, блокиращо устройство).

Серията YLPN-R на IPG постига баланс между висока енергийна и промишлена стабилност в наносекундното лазерно поле чрез иновации в оптичната технология и е особено подходяща за сценарии със строги изисквания за импулсна енергия и прецизност.