IPG Photonics Faserlaser YLPN-R

Die YLPN-R-Serie von IPG Photonics ist ein Nanosekunden-Faserlaser mit hoher Pulsenergie, der die Zuverlässigkeit von Faserlasern mit den Hochenergieeigenschaften von Festkörperlasern kombiniert. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Einführung in die Kernprinzipien und Funktionen:

1. Funktionsprinzip

Seed-Quelle + mehrstufige Verstärkung

Verwendet die **Master Oscillator Power Amplification (MOPA)**-Struktur:

Seed-Quelle: Durch Halbleitermodulation oder elektrooptische Modulation werden Nanosekundenimpulse mit geringer Leistung erzeugt, und die Impulsbreite und Wiederholungsrate können präzise gesteuert werden.

Faserverstärkung: Die mehrstufige Verstärkung (Vorverstärkung + Leistungsverstärkung) erfolgt durch eine mit Ytterbium dotierte (Yb³⁺) Faser, kombiniert mit doppelt ummantelter Fasertechnologie, um die Effizienz der Energieumwandlung zu verbessern.

Impulskompression (optional): Einige Modelle komprimieren die Impulsbreite durch nichtlineare Effekte, um eine höhere Spitzenleistung zu erreichen.

Hochenergiedesign

Verwenden Sie Fasern mit großer Modenfläche (LMA), um nichtlineare Effekte zu reduzieren, kombinieren Sie die Seitenpumpenkopplungstechnologie, um die Pumpleistung zu verbessern, und erreichen Sie eine Einzelimpulsenergie von Millijoule (mJ).

Wärmemanagement

Das große Verhältnis von Oberfläche zu Volumen und das aktive Kühldesign der Faser gewährleisten eine stabile Ausgabe bei hoher Energie.

2. Kernfunktionen

Hohe Pulsenergie

Die Energie einzelner Impulse kann mehr als 10 mJ erreichen (z. B. Modell YLPN-1-10x100) und ist für Anwendungen geeignet, die eine hohe Energieeinwirkung erfordern (z. B. Schneiden, Bohren).

Flexible Parametereinstellung

Pulsbreitenbereich: 1–300 ns (einstellbar oder fest)

Wiederholungsrate: 1Hz–100kHz (je nach Modell)

Die Spitzenleistung erreicht das MW-Niveau und unterstützt kurze Impulsbreiten und hohe Burst-Leistung.

Hervorragende Strahlqualität

M² < 1,3, nahe der Beugungsgrenze, geeignet für Präzisionsbearbeitung (wie Mikrolochbearbeitung, Filmentfernung).

Industrielle Zuverlässigkeit

Die Vollfaserstruktur ist stoßfest und staubdicht und weist keine Probleme mit der Fehlausrichtung optischer Komponenten auf.

Lebensdauer über 100.000 Stunden, geeignet für Dauerbetrieb rund um die Uhr.

3. Typische Anwendungsszenarien

Präzisionsverarbeitung

Bohren: Luftfilmloch für Luft- und Raumfahrtschaufeln (Metall mit hoher Energiepenetration).

Schneiden: Trennschneiden von spröden Materialien (Saphir, Glas).

Oberflächenbehandlung

Laserreinigung: Entfernung von Beschichtungen/Oxiden (z. B. Restaurierung von Kulturdenkmälern).

Texturierung: Reibungsverbesserung von Metalloberflächen (Autoteile).

Forschung und Medizin

LIBS (Laserinduzierte Plasmaspektroskopie): Hochenergetische Anregung des Probenplasmas.

Laserchirurgie: selektive Ablation von Gewebe (z. B. Zahnmedizin, Dermatologie).

4. Vergleich der technischen Vorteile

Merkmale der YLPN-R-Serie Traditioneller Festkörperlaser

Wartungsaufwand Grundsätzlich wartungsfrei Optische Komponenten müssen regelmäßig kalibriert werden

Energiestabilität ±1 % (gesamter Temperaturbereich) ±3–5 %

Elektrooptische Effizienz >30% <15%

Größe Kompakt (Glasfaserintegration) Groß (Wasserkühlungssystem)

5. Hinweise

Optische Konfiguration: Zur Anpassung an unterschiedliche Arbeitsabstände ist eine Kollimations-/Fokussierlinse (wie etwa die FLD-Serie von IPG) erforderlich.

Sicherheitsschutz: Hohe Energie muss den Lasersicherheitsstandards der Klasse 4 entsprechen (Schutzbrille, Verriegelungsvorrichtung).

Die YLPN-R-Serie von IPG erreicht durch Innovationen in der Glasfasertechnologie ein Gleichgewicht zwischen hoher Energie und industrieller Stabilität im Nanosekundenlaserbereich und eignet sich besonders für Szenarien mit strengen Anforderungen an Pulsenergie und Präzision.