He aha te Fiber Laser?

He aha te aTaiaho muka? Ko te taiaho muka he momo taiaho ahua totoka kei roto ko te reo whai hua he muka whatu kua pania ki nga huānga onge-whenua, te nuinga o te ytterbium. Kaore i rite ki te hau tawhito, CO₂ lasers ranei, ka whakaputa, ka whakanui, ka arahi i te rama i roto i te muka karaihe, ka puta he punaha kiato, pakari, tino pai.

Ko nga Waahanga Matua me te Hoahoa Fiber Laser Core

• Kore muka Doped
  Ko te ngakau o te taiaho muka ko te muka ake—he whenu karaehe tino angiangi kua whakangoatia ki te katote whenua onge. A, no te pamu ki te marama, enei katote whakarato te pūngao e hiahiatia ana mo te mahi taiaho.

• Diodes Pump
  Ka werohia e nga diodes semiconductor hiko teitei te rama papu ki roto i te papa o te muka. Ka mau te whakamarumaru i te rama papu huri noa i te uho, me te whakarite kia rite te whakaohooho o nga katote doped.

• Fiber Bragg Gratings (FBGs)
  Ka tuhia tika ki roto i te muka, ka hanga enei kupenga whakaata i te kohao laser. Ko tetahi pae kupenga e whakaata ana i te nuinga o te marama ki roto i te muka, ko tetahi atu ka tuku i tetahi waahanga whakahaere kia puta hei kurupae putanga.

• Whakahaere Wea
  I te mea ko te iti o te waahanga whakawhiti o te muka ka whakakorea te wera i runga i tona roa, ka hiahiatia e nga laser muka anake te whakamahana hau, te tohanga wai ngawari ranei, ahakoa i nga taumata kaha teitei.

Kaupapa Whakahaere

1. Maamaa Optical
   Ko nga diodes Pump ka werohia te marama, i te nuinga o te waa i nga roangaru i waenga i te 915 nm me te 976 nm, ki roto i te whakamarumaru o te muka.

2. Te Pungaonga
   Ko nga katote whenua onge i roto i te matua ka mimiti i nga whakaahua papua, ka neke i nga irahiko ki nga ahua hihiko.

3. Whakaoho Whakaoho
   I te whakangawari o nga irahiko, ka tukuna e ratou nga whakaahua hono i te roangaru ahua o te taiaho (te nuinga o te 1,064 nm).

4. Whakanuia me te Urupare
   Ka haere nga whakaahua i runga i te muka, ka puta ake nga tukunga me te whakanui i te kurupae. Ko nga FBG i ia pito o te muka ka hanga i te kohao resonant, e mau tonu ana te oscillation laser.

5. Hononga Huaputa
   Ma te pae kupenga whakaata e taea ana e te hautanga o te rama whakakaha te puta hei kurupae putanga kounga teitei hei tukatuka.

Nga Momo Fibre Lasers

• Ngaru-Ngaru (CW) Fiber Lasers
  Tukuna he kurupae pumau, kore e haukotia. He pai mo te tapahi, te whakapiri, me te tohu i nga tono e hiahiatia ana te kaha tonu.

• Ko nga Laser Fiber Pulsed
  Whakaorangia te marama i roto i nga pupuhi whakahaere. Ko nga waahanga iti ko:

• Q-Whakawhiti: Nga putere teitei (te awhe nanohekona) mo te whakairo hohonu me te keri moroiti.

• Aratau-Kua: Nga pupuhi poto poto (picosecond, femtosecond ranei) mo te miihini miihini me te tukatuka rauemi ngawari.

• Matua Oscillator Power Amplifier (MOPA)
  Ka whakakotahi i te taiaho kakano iti-hiko (te oscillator) me tetahi, neke atu ranei nga waahanga whakakaha. Ka tuku mana tika mo te roanga o te patere me te tere tukurua.

Nga Painga Matua

• Kounga Kurupae Tino
  Ka tutuki te whakaputanga tata-rerenga-iti, ka taea e nga waahi arotahi tino pai me nga tapahi koi.

• Te Tino Pai
  He maha nga wa ka nui ake i te 30% te pai o te moko pakitara, me te whakamaoritanga ki te whakaheke i te kohi hiko me nga utu whakahaere.

• Tapuwae Kiato
  Ko te hanga muka-katoa ka whakakore i nga whakaata nui me nga ngongo hau, ka penapena i nga waahi papa.

• Tiaki iti
  Ko nga waahanga muka hiri me iti te whakatikatika; karekau he whakakii hau, he pourewa whakamatao nui ranei.

• Te pakari o te taiao
  He pai ake te whakaraerae a nga laser muka ki te wiri, te puehu, me te rerekee o te pāmahana i nga punaha mokowā-kore.

Nga Tono Tikanga

• Te tapahi me te Welding
  Mai i te mehua angiangi he kowiri tira ki te konumohe matotoru, ka tere ake te tapahi o nga taiaho muka, nga kerf whaiti, me nga waahi iti e pa ana ki te wera.

• Te Tohu Tika me te Whakairo
  He pai mo nga tau rangatū, tohu tohu, me nga tohu mo nga konganuku, kirihou, karaima me te karaehe me te rereke marama me te mauroa.

• Moroiti-Machining
  Ka waihanga i nga waahanga iti i roto i te hikohiko, nga taputapu rongoa, me nga waahanga tika me te tika o te taumata micron.

• Hanganga taapiri
  Ko nga tikanga taa-3D e hangai ana ki te taiaho—penei i te whakarewa taiaho whiriwhiri—ma te whakarewa i nga paura whakarewa me te tohatoha hiko rite.

• Rangahau Putaiao
  Ka tuku i nga tawhā pupuhi karekau mo te hiranga, nga whatu kore raina, me etahi atu whakamatautau taiwhanga.

Te whiriwhiri i te Taiaho muka Matau

• Te Mana Putanga
  Te whakatau i runga i te matotoru rauemi me te tere tukatuka. Me 20–50 W pea te tohu tohu-maama; ka taea e te tapahi taumaha te 1-10 kW neke atu ranei.

• Nga Ahuatanga o te Pulse
  Kōwhiri CW mō ngā mahi tonu; Q-whakawhiti, MOPA ranei mo nga mahi tino tika e hiahia ana ki te mana teitei teitei, nga putere poto poto ranei.

• Tukunga Kurupae
  Ko nga upoko arotahi mo te tapahi whanui; matawai galvo mo te tohu tere tere; whatu roa-tae mo te fehokotaki'anga mamao.

• Tikanga whakamatao
  Ko nga waeine kua whakamataohia e te hau ka rato ki etahi rau Watts; ka whai hua nga mana teitei ake i te whakamahana wai kia mau tonu te whakaputanga.

• Whakauru me nga Mana
  Rapua he hototahi ki to tatūnga aunoatanga, tae atu ki nga atanga mamati, nga whare pukapuka rorohiko, me nga raka haumaru.

Nga Mahi Pai Whakapaipai

• Fiber End-Wahi Tiaki
  Tirotirohia me te horoi i nga matapihi whakamarumaru me nga arotahi kia kore ai e pakaru te kurupae.

• Nga Tirohanga Pūnaha Matao
  Manatokohia te rere o te hau, te rere wai ranei; aroturuki pūoko pāmahana me te whakakapi tātari rite hiahiatia.

• Whakahōu Pūmanawa
  Hoatuhia nga paanui firmware ki te arotau i nga mahi me te pupuri i nga paerewa haumaru.

• Te Whakaritea Waa
  Whakauruhia nga kaitoi whaimana ia tau (i runga ranei i to kaha whakamahi) ki te manatoko i te whakaputanga hiko, te tirohanga kurupae, me te pono o te punaha.

Ka whakakotahihia e nga laser muka nga whakaahua matatau me nga mahi miihini, ka waiho hei kohatu kokonga mo te hanga hou, rangahau, me te tukatuka tika. Ma te mohio ki o raatau hoahoa matua, maapono whakahaere, me nga waahanga tono ka taea e koe te whakamahi i o raatau kaha puta noa i nga umanga maha.

Ko te taiaho muka he momo taiaho ahua totoka kei roto ko te reo whai hua he muka whatu kua pania ki nga huānga onge-whenua, te nuinga o te ytterbium. Kaore i rite ki te hau tawhito, CO ranei₂lasers, weu lasers whakaputa, whakakaha, me te arahi marama katoa i roto i te muka karaihe, hua i roto i te pūnaha kiato, pakari, me te tino pai.

1. Nga Waahanga Matua me te Hoahoa

• Kore muka Doped
  Ko te ngakau o te taiaho muka ko te muka ake—he whenu karaehe tino angiangi kua whakangoatia ki te katote whenua onge. A, no te pamu ki te marama, enei katote whakarato te pūngao e hiahiatia ana mo te mahi taiaho.

• Diodes Pump
  Ka werohia e nga diodes semiconductor hiko teitei te rama papu ki roto i te papa o te muka. Ka mau te whakamarumaru i te rama papu huri noa i te uho, me te whakarite kia rite te whakaohooho o nga katote doped.

• Fiber Bragg Gratings (FBGs)
  Ka tuhia tika ki roto i te muka, ka hanga enei kupenga whakaata i te kohao laser. Ko tetahi pae kupenga e whakaata ana i te nuinga o te marama ki roto i te muka, ko tetahi atu ka tuku i tetahi waahanga whakahaere kia puta hei kurupae putanga.

• Whakahaere Wea
  I te mea ko te iti o te waahanga whakawhiti o te muka ka whakakorea te wera i runga i tona roa, ka hiahiatia e nga laser muka anake te whakamahana hau, te tohanga wai ngawari ranei, ahakoa i nga taumata kaha teitei.

2. Tikanga Whakahaere

1. Maamaa Optical
   Ko nga diodes Pump ka werohia te marama, i te nuinga o te waa i nga roangaru i waenga i te 915 nm me te 976 nm, ki roto i te whakamarumaru o te muka.

2. Te Pungaonga
   Ko nga katote whenua onge i roto i te matua ka mimiti i nga whakaahua papua, ka neke i nga irahiko ki nga ahua hihiko.

3. Whakaoho Whakaoho
   I te whakangawari o nga irahiko, ka tukuna e ratou nga whakaahua hono i te roangaru ahua o te taiaho (te nuinga o te 1,064 nm).

4. Whakanuia me te Urupare
   Ka haere nga whakaahua i runga i te muka, ka puta ake nga tukunga me te whakanui i te kurupae. Ko nga FBG i ia pito o te muka ka hanga i te kohao resonant, e mau tonu ana te oscillation laser.

5. Hononga Huaputa
   Ma te pae kupenga whakaata e taea ana e te hautanga o te rama whakakaha te puta hei kurupae putanga kounga teitei hei tukatuka.

3. Nga Momo Fiber Lasers

• Ngaru-Ngaru (CW) Fiber Lasers
  Tukuna he kurupae pumau, kore e haukotia. He pai mo te tapahi, te whakapiri, me te tohu i nga tono e hiahiatia ana te kaha tonu.

• Ko nga Laser Fiber Pulsed
  Whakaorangia te marama i roto i nga pupuhi whakahaere. Ko nga waahanga iti ko:

• Q-Whakawhiti: Nga putere teitei (te awhe nanohekona) mo te whakairo hohonu me te keri moroiti.

• Aratau-Kua: Nga pupuhi poto poto (picosecond, femtosecond ranei) mo te miihini miihini me te tukatuka rauemi ngawari.

• Matua Oscillator Power Amplifier (MOPA)
  Ka whakakotahi i te taiaho kakano iti-hiko (te oscillator) me tetahi, neke atu ranei nga waahanga whakakaha. Ka tuku mana tika mo te roanga o te patere me te tere tukurua.

4. Painga Matua

• Kounga Kurupae Tino
  Ka tutuki te whakaputanga tata-rerenga-iti, ka taea e nga waahi arotahi tino pai me nga tapahi koi.

• Te Tino Pai
  He maha nga wa ka nui ake i te 30% te pai o te moko pakitara, me te whakamaoritanga ki te whakaheke i te kohi hiko me nga utu whakahaere.

• Tapuwae Kiato
  Ko te hanga muka-katoa ka whakakore i nga whakaata nui me nga ngongo hau, ka penapena i nga waahi papa.

• Tiaki iti
  Ko nga waahanga muka hiri me iti te whakatikatika; karekau he whakakii hau, he pourewa whakamatao nui ranei.

• Te pakari o te taiao
  He pai ake te whakaraerae a nga laser muka ki te wiri, te puehu, me te rerekee o te pāmahana i nga punaha mokowā-kore.

5. Nga Tono Tikanga

• Te tapahi me te Welding
  Mai i te mehua angiangi he kowiri tira ki te konumohe matotoru, ka tere ake te tapahi o nga taiaho muka, nga kerf whaiti, me nga waahi iti e pa ana ki te wera.

• Te Tohu Tika me te Whakairo
  He pai mo nga tau rangatū, tohu tohu, me nga tohu mo nga konganuku, kirihou, karaima me te karaehe me te rereke marama me te mauroa.

• Moroiti-Machining
  Ka waihanga i nga waahanga iti i roto i te hikohiko, nga taputapu rongoa, me nga waahanga tika me te tika o te taumata micron.

• Hanganga taapiri
  Ko nga tikanga taa-3D e hangai ana ki te taiaho—penei i te whakarewa taiaho whiriwhiri—ma te whakarewa i nga paura whakarewa me te tohatoha hiko rite.

• Rangahau Putaiao
  Ka tuku i nga tawhā pupuhi karekau mo te hiranga, nga whatu kore raina, me etahi atu whakamatautau taiwhanga.

6. Te whiriwhiri i te Matau Fiber Laser

• Te Mana Putanga
  Te whakatau i runga i te matotoru rauemi me te tere tukatuka. Me 20–50 W pea te tohu tohu-maama; ka taea e te tapahi taumaha te 1-10 kW neke atu ranei.

• Nga Ahuatanga o te Pulse
  Kōwhiri CW mō ngā mahi tonu; Q-whakawhiti, MOPA ranei mo nga mahi tino tika e hiahia ana ki te mana teitei teitei, nga putere poto poto ranei.

• Tukunga Kurupae
  Ko nga upoko arotahi mo te tapahi whanui; matawai galvo mo te tohu tere tere; whatu roa-tae mo te fehokotaki'anga mamao.

• Tikanga whakamatao
  Ko nga waeine kua whakamataohia e te hau ka rato ki etahi rau Watts; ka whai hua nga mana teitei ake i te whakamahana wai kia mau tonu te whakaputanga.

• Whakauru me nga Mana
  Rapua he hototahi ki to tatūnga aunoatanga, tae atu ki nga atanga mamati, nga whare pukapuka rorohiko, me nga raka haumaru.

7. Nga Tikanga Whakapaipai

• Fiber End-Wahi Tiaki
  Tirotirohia me te horoi i nga matapihi whakamarumaru me nga arotahi kia kore ai e pakaru te kurupae.

• Nga Tirohanga Pūnaha Matao
  Manatokohia te rere o te hau, te rere wai ranei; aroturuki pūoko pāmahana me te whakakapi tātari rite hiahiatia.

• Whakahōu Pūmanawa
  Hoatuhia nga paanui firmware ki te arotau i nga mahi me te pupuri i nga paerewa haumaru.

• Te Whakaritea Waa
  Whakauruhia nga kaitoi whaimana ia tau (i runga ranei i to kaha whakamahi) ki te manatoko i te whakaputanga hiko, te tirohanga kurupae, me te pono o te punaha.

Ka whakakotahihia e nga laser muka nga whakaahua matatau me nga mahi miihini, ka waiho hei kohatu kokonga mo te hanga hou, rangahau, me te tukatuka tika. Ma te mohio ki o raatau hoahoa matua, maapono whakahaere, me nga waahanga tono ka taea e koe te whakamahi i o raatau kaha puta noa i nga umanga maha.