IPG fotonický vláknový laser YLPN-R

Séria YLPN-R od IPG Photonics je nanosekundový vláknový laser s vysokou pulznou energiou, ktorý kombinuje spoľahlivosť vláknových laserov s vysokoenergetickými charakteristikami pevnolátkových laserov. Nasleduje podrobný úvod do jeho základných princípov a funkcií:

1. Pracovný princíp

Zdroj semien + viacstupňové zosilnenie

Prijíma štruktúru **Master Oscillator Power Amplification (MOPA)**:

Zdroj zdroja: Nízkoenergetické nanosekundové impulzy sú generované polovodičovou moduláciou alebo elektrooptickou moduláciou a šírka impulzu a frekvencia opakovania môžu byť presne kontrolované.

Zosilnenie vlákna: Viacstupňové zosilnenie (predzosilnenie + zosilnenie výkonu) sa vykonáva cez vlákno dopované ytterbiom (Yb3⁺) v kombinácii s technológiou dvojitého plášťa na zlepšenie účinnosti premeny energie.

Kompresia impulzov (voliteľné): Niektoré modely komprimujú šírku impulzu prostredníctvom nelineárnych efektov, aby sa dosiahol vyšší špičkový výkon.

Vysokoenergetický dizajn

Na zníženie nelineárnych efektov použite vlákno s veľkým režimom oblasti (LMA), kombinujte technológiu spájania bočných čerpadiel na zlepšenie účinnosti čerpania a na dosiahnutie energie jedného impulzu v milijouloch (mJ).

Tepelný manažment

Vysoký pomer plochy povrchu k objemu a dizajn aktívneho chladenia vlákna zaisťujú stabilný výkon pri vysokej energii.

2. Základné vlastnosti

Vysoká pulzná energia

Energia jedného impulzu môže dosiahnuť viac ako 10 mJ (ako model YLPN-1-10x100), čo je vhodné pre aplikácie vyžadujúce vysoký energetický dopad (ako je rezanie, vŕtanie).

Flexibilné nastavenie parametrov

Rozsah šírky impulzu: 1–300 ns (nastaviteľné alebo pevné)

Opakovacia frekvencia: 1Hz–100kHz (v závislosti od modelu)

Špičkový výkon dosahuje úroveň MW, podporuje krátku šírku impulzu a vysoký impulz.

Vynikajúca kvalita lúča

M² < 1,3, blízko difrakčného limitu, vhodné na presné spracovanie (ako je spracovanie mikrootvorov, odstraňovanie filmu).

Priemyselná spoľahlivosť

Celovláknová štruktúra je odolná voči nárazom a prachu, bez problémov s vychýlením optických komponentov.

Životnosť presahuje 100 000 hodín, vhodná pre nepretržitú prevádzku 24/7.

3. Typické aplikačné scenáre

Precízne spracovanie

Vŕtanie: Otvor pre vzduchový film lopatky pre letectvo (kov s vysokou penetráciou energie).

Rezanie: Delené rezanie krehkých materiálov (zafír, sklo).

Povrchová úprava

Laserové čistenie: odstránenie povlakov/oxidov (ako je obnova kultúrnych pamiatok).

Textúra: zvýšenie trenia kovových povrchov (autodiely).

Výskum a medicína

LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy): vysokoenergetická excitácia vzorky plazmy.

Laserová chirurgia: selektívna ablácia tkaniva (ako je stomatológia, dermatológia).

4. Porovnanie technických výhod

Vlastnosti Séria YLPN-R Tradičný pevnolátkový laser

Požiadavky na údržbu V podstate bezúdržbové Optické komponenty je potrebné pravidelne kalibrovať

Energetická stabilita ±1% (celý teplotný rozsah) ±3–5%

Elektrooptická účinnosť >30% <15%

Veľkosť Kompaktná (integrácia vlákien) Veľká (systém vodného chladenia)

5. Poznámky

Optická konfigurácia: Na prispôsobenie sa rôznym pracovným vzdialenostiam je potrebná kolimačná/zaostrovacia šošovka (ako je séria FLD od IPG).

Bezpečnostná ochrana: vysoká energia musí spĺňať bezpečnostné normy pre laser triedy 4 (ochranné okuliare, blokovacie zariadenie).

Séria YLPN-R od IPG dosahuje rovnováhu medzi vysokou energiou a priemyselnou stabilitou v nanosekundovom laserovom poli prostredníctvom inovácií v technológii optických vlákien a je obzvlášť vhodná pre scenáre s prísnymi požiadavkami na energiu impulzov a presnosť.