Laser à fibre photonique IPG YLPN-R

La série YLPN-R d'IPG Photonics est un laser à fibre nanoseconde à haute énergie d'impulsion qui allie la fiabilité des lasers à fibre aux caractéristiques énergétiques élevées des lasers à solide. Voici une présentation détaillée de ses principes et fonctions de base :

1. Principe de fonctionnement

Source de semences + amplification multi-étapes

Adopte la structure **Master Oscillator Power Amplification (MOPA)** :

Source de semences : Les impulsions nanosecondes de faible puissance sont générées par modulation à semi-conducteur ou par modulation électro-optique, et la largeur d'impulsion et le taux de répétition peuvent être contrôlés avec précision.

Amplification par fibre : L'amplification à plusieurs étages (préamplification + amplification de puissance) est réalisée via une fibre dopée à l'ytterbium (Yb³⁺), combinée à une technologie de fibre à double gaine pour améliorer l'efficacité de la conversion d'énergie.

Compression d'impulsion (en option) : certains modèles compressent la largeur d'impulsion via des effets non linéaires pour obtenir une puissance de crête plus élevée.

Conception à haute énergie

Utilisez une fibre à grande surface de mode (LMA) pour réduire les effets non linéaires, combinez la technologie de couplage de pompe latérale pour améliorer l'efficacité du pompage et obtenez une énergie d'impulsion unique de millijoules (mJ).

Gestion thermique

Le rapport surface/volume élevé et la conception de refroidissement actif de la fibre garantissent une sortie stable à haute énergie.

2. Fonctionnalités principales

Énergie d'impulsion élevée

L'énergie d'impulsion unique peut atteindre plus de 10 mJ (comme le modèle YLPN-1-10x100), adaptée aux applications nécessitant un impact énergétique élevé (comme la découpe, le perçage).

Réglage flexible des paramètres

Plage de largeur d'impulsion : 1 à 300 ns (réglable ou fixe)

Taux de répétition : 1 Hz–100 kHz (selon le modèle)

La puissance de crête atteint le niveau MW, prenant en charge une largeur d'impulsion courte et une rafale élevée.

Excellente qualité de faisceau

M² < 1,3, proche de la limite de diffraction, adapté au traitement de précision (tel que le traitement des micro-trous, le retrait du film).

Fiabilité industrielle

La structure entièrement en fibre est résistante aux chocs et à la poussière, sans problèmes de désalignement des composants optiques.

La durée de vie dépasse 100 000 heures, adaptée à un fonctionnement continu 24h/24 et 7j/7.

3. Scénarios d'application typiques

Traitement de précision

Perçage : trou de film d'air pour aube aérospatiale (métal à pénétration haute énergie).

Découpe : Découpe par refendage de matériaux cassants (saphir, verre).

Traitement de surface

Nettoyage laser : élimination de revêtements/oxydes (comme la restauration de reliques culturelles).

Texturation : amélioration du frottement des surfaces métalliques (pièces automobiles).

Recherche et médecine

LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) : excitation à haute énergie du plasma de l'échantillon.

Chirurgie au laser : ablation sélective de tissus (comme en dentisterie, en dermatologie).

4. Comparaison des avantages techniques

Caractéristiques Série YLPN-R Laser à semi-conducteurs traditionnel

Exigences de maintenance Fondamentalement sans entretien Les composants optiques doivent être calibrés régulièrement

Stabilité énergétique ± 1 % (plage de température complète) ± 3–5 %

Efficacité électro-optique > 30 % < 15 %

Taille Compact (intégration de fibre) Grand (système de refroidissement par eau)

5. Remarques

Configuration optique : une lentille de collimation/focalisation (comme la série FLD d'IPG) est nécessaire pour s'adapter à différentes distances de travail.

Protection de sécurité : la haute énergie doit être conforme aux normes de sécurité laser de classe 4 (lunettes de protection, dispositif de verrouillage).

La série YLPN-R d'IPG atteint un équilibre entre haute énergie et stabilité industrielle dans le domaine laser nanoseconde grâce à des innovations dans la technologie de la fibre optique, et est particulièrement adaptée aux scénarios avec des exigences strictes en matière d'énergie d'impulsion et de précision.