Laser de fibra fotônica IPG YLPN-R

A série YLPN-R da IPG Photonics é um laser de fibra de nanossegundos de alta energia de pulso que combina a confiabilidade dos lasers de fibra com as características de alta energia dos lasers de estado sólido. A seguir, uma introdução detalhada aos seus princípios e funções principais:

1. Princípio de funcionamento

Fonte de Semente + Amplificação Multiestágio

Adota a estrutura **Master Oscillator Power Amplification (MOPA)**:

Fonte de sementes: Pulsos de nanossegundos de baixa potência são gerados por modulação de semicondutores ou modulação eletro-óptica, e a largura do pulso e a taxa de repetição podem ser controladas com precisão.

Amplificação de fibra: A amplificação em vários estágios (pré-amplificação + amplificação de potência) é realizada por meio de fibra dopada com itérbio (Yb³⁺), combinada com tecnologia de fibra de dupla camada para melhorar a eficiência de conversão de energia.

Compressão de pulso (opcional): alguns modelos comprimem a largura do pulso por meio de efeitos não lineares para atingir maior potência de pico.

Design de alta energia

Use fibra de área de modo grande (LMA) para reduzir efeitos não lineares, combine tecnologia de acoplamento de bomba lateral para melhorar a eficiência de bombeamento e obtenha energia de pulso único de milijoules (mJ).

Gestão Térmica

A alta relação entre área de superfície e volume e o design de resfriamento ativo da fibra garantem uma saída estável em alta energia.

2. Principais características

Alta energia de pulso

A energia de pulso único pode atingir mais de 10 mJ (como o modelo YLPN-1-10x100), adequado para aplicações que exigem alto impacto de energia (como corte, perfuração).

Ajuste de parâmetros flexível

Faixa de largura de pulso: 1–300 ns (ajustável ou fixo)

Taxa de repetição: 1Hz–100kHz (dependendo do modelo)

A potência de pico atinge o nível de MW, suportando largura de pulso curta e alta rajada.

Excelente qualidade do feixe

M² < 1,3, próximo ao limite de difração, adequado para processamento de precisão (como processamento de microfuros, remoção de filme).

Confiabilidade industrial

A estrutura toda em fibra é resistente a choques e poeira, sem problemas de desalinhamento dos componentes ópticos.

A vida útil excede 100.000 horas, adequada para operação contínua 24 horas por dia, 7 dias por semana.

3. Cenários típicos de aplicação

Processamento de precisão

Perfuração: Furo de filme de ar de lâmina aeroespacial (metal de alta penetração de energia).

Corte: Corte dividido de materiais frágeis (safira, vidro).

Tratamento de superfície

Limpeza a laser: remoção de revestimentos/óxidos (como restauração de relíquias culturais).

Texturização: aumento do atrito de superfícies metálicas (autopeças).

Pesquisa e medicina

LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy): excitação de alta energia do plasma da amostra.

Cirurgia a laser: ablação seletiva de tecido (como odontologia, dermatologia).

4. Comparação de vantagens técnicas

Características Série YLPN-R Laser de estado sólido tradicional

Requisitos de manutenção Basicamente sem manutenção Os componentes ópticos precisam ser calibrados regularmente

Estabilidade energética ±1% (faixa de temperatura completa) ±3–5%

Eficiência eletro-óptica >30% <15%

Tamanho Compacto (integração de fibra) Grande (sistema de resfriamento de água)

5. Notas

Configuração óptica: é necessária uma lente de colimação/foco (como a série FLD da IPG) para se adaptar a diferentes distâncias de trabalho.

Proteção de segurança: alta energia deve estar em conformidade com os padrões de segurança de laser Classe 4 (óculos de proteção, dispositivo de travamento).

A série YLPN-R da IPG alcança um equilíbrio entre alta energia e estabilidade industrial no campo de laser de nanossegundos por meio de inovações em tecnologia de fibra óptica, sendo particularmente adequada para cenários com requisitos rigorosos de energia de pulso e precisão.