Az IPG Photonics YLPN-R sorozata egy nagy impulzusenergiájú nanoszekundumos szálas lézer, amely egyesíti a szálas lézerek megbízhatóságát a szilárdtestlézerek nagyenergiájú jellemzőivel. Az alábbiakban részletesen bemutatjuk alapelveit és funkcióit:
1. Működési elv
Magforrás + többlépcsős erősítés
**Master Oscillator Power Amplification (MOPA)** felépítést alkalmaz:
Seed Source: Az alacsony teljesítményű nanoszekundumos impulzusokat félvezető moduláció vagy elektro-optikai moduláció állítja elő, és az impulzusszélesség és az ismétlési gyakoriság pontosan szabályozható.
Szálerősítés: A többfokozatú erősítést (előerősítés + teljesítményerősítés) ytterbiummal adalékolt (Yb³⁺) szálon keresztül hajtják végre, kombinálva a kettős bevonatú szálas technológiával az energiaátalakítás hatékonyságának javítása érdekében.
Impulzustömörítés (opcionális): Egyes modellek nemlineáris effektusokkal tömörítik az impulzusszélességet a nagyobb csúcsteljesítmény elérése érdekében.
High Energy Design
Használjon nagy módú területű szálat (LMA) a nemlineáris hatások csökkentése érdekében, kombinálja az oldalsó szivattyúcsatolási technológiát a szivattyúzás hatékonyságának javítása érdekében, és érjen el millijoules (mJ) egyetlen impulzusenergiát.
Hőkezelés
A szál nagy felület/térfogat aránya és aktív hűtési kialakítása stabil teljesítményt biztosít magas energia mellett.
2. Alapvető jellemzők
Magas impulzus energia
Az egyetlen impulzus energiája elérheti a 10 mJ-t is (például YLPN-1-10x100 modell), amely alkalmas nagy energiahatást igénylő alkalmazásokhoz (például vágás, fúrás).
Rugalmas paraméterbeállítás
Impulzusszélesség-tartomány: 1-300 ns (állítható vagy fix)
Ismétlési frekvencia: 1Hz-100kHz (modelltől függően)
A csúcsteljesítmény eléri az MW szintet, támogatja a rövid impulzusszélességet és a magas burst.
Kiváló sugárminőség
M² < 1,3, közel a diffrakciós határhoz, alkalmas precíziós feldolgozásra (pl. mikrolyuk feldolgozás, filmeltávolítás).
Ipari megbízhatóság
A csupa szálból álló szerkezet ütés- és porálló, az optikai alkatrészek eltolódási problémái nélkül.
Élettartam meghaladja a 100 000 órát, 24 órás folyamatos működésre alkalmas.
3. Tipikus alkalmazási forgatókönyvek
Precíziós feldolgozás
Fúrás: Aerospace penge légfólia lyuk (nagy energiahatékonyságú fém).
Vágás: Törékeny anyagok (zafír, üveg) hasítása.
Felületkezelés
Lézeres tisztítás: bevonatok/oxidok eltávolítása (például kulturális emlékek helyreállítása).
Textúra: fémfelületek (autóalkatrészek) súrlódásnövelése.
Kutatás és orvosi
LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy): mintaplazma nagy energiájú gerjesztése.
Lézeres sebészet: a szövetek szelektív ablációja (például fogászat, bőrgyógyászat).
4. Technikai előnyök összehasonlítása
Jellemzők YLPN-R sorozat Hagyományos szilárdtest lézer
Karbantartási követelmények Alapvetően karbantartásmentes Az optikai alkatrészeket rendszeresen kalibrálni kell
Energiastabilitás ±1% (teljes hőmérsékleti tartomány) ±3-5%
Elektro-optikai hatásfok >30% <15%
Méret Kompakt (szálas integráció) Nagy (vízhűtő rendszer)
5. Jegyzetek
Optikai konfiguráció: kollimációs/fókuszáló lencsék (mint például az IPG FLD sorozata) szükségesek a különböző munkatávolságokhoz való alkalmazkodáshoz.
Biztonsági védelem: a nagy energiának meg kell felelnie a 4. osztályú lézerbiztonsági szabványoknak (védőszemüveg, reteszelő berendezés).
Az IPG YLPN-R sorozata egyensúlyt ér el a nagy energia és az ipari stabilitás között a nanoszekundumos lézermezőben a száloptikai technológia innovációi révén, és különösen alkalmas olyan forgatókönyvekre, ahol az impulzusenergiára és a pontosságra vonatkozó szigorú követelmények vonatkoznak.