Láser de fibra YLPN-R de IPG Photonics

La serie YLPN-R de IPG Photonics es un láser de fibra de nanosegundos de alta energía de pulso que combina la fiabilidad de los láseres de fibra con las características de alta energía de los láseres de estado sólido. A continuación, se presenta una introducción detallada de sus principios y funciones principales:

1. Principio de funcionamiento

Fuente de semilla + Amplificación multietapa

Adopta la estructura de **Amplificación de potencia del oscilador maestro (MOPA)**:

Fuente de la semilla: Los pulsos de nanosegundos de baja potencia se generan mediante modulación de semiconductores o modulación electroóptica, y el ancho del pulso y la tasa de repetición se pueden controlar con precisión.

Amplificación de fibra: La amplificación de múltiples etapas (preamplificación + amplificación de potencia) se realiza a través de fibra dopada con iterbio (Yb³⁺), combinada con tecnología de fibra de doble revestimiento para mejorar la eficiencia de conversión de energía.

Compresión de pulso (opcional): algunos modelos comprimen el ancho del pulso a través de efectos no lineales para lograr una mayor potencia máxima.

Diseño de alta energía

Utilice fibra de área de modo grande (LMA) para reducir los efectos no lineales, combine la tecnología de acoplamiento de bomba lateral para mejorar la eficiencia de bombeo y lograr una energía de pulso único de milijulios (mJ).

Gestión térmica

La alta relación entre el área de superficie y el volumen y el diseño de enfriamiento activo de la fibra garantizan una salida estable a alta energía.

2. Características principales

Alta energía de pulso

La energía de un solo pulso puede alcanzar más de 10 mJ (como el modelo YLPN-1-10x100), adecuado para aplicaciones que requieren un alto impacto energético (como cortar, perforar).

Ajuste flexible de parámetros

Rango de ancho de pulso: 1–300 ns (ajustable o fijo)

Frecuencia de repetición: 1 Hz–100 kHz (según el modelo)

La potencia máxima alcanza el nivel de MW, lo que permite un ancho de pulso corto y una ráfaga alta.

Excelente calidad del haz

M² < 1,3, cerca del límite de difracción, adecuado para procesamiento de precisión (como procesamiento de microagujeros, eliminación de películas).

Confiabilidad industrial

La estructura totalmente de fibra es resistente a los golpes y al polvo, sin problemas de desalineación de los componentes ópticos.

La vida útil supera las 100.000 horas, adecuada para un funcionamiento continuo las 24 horas del día, los 7 días de la semana.

3. Escenarios típicos de aplicación

Procesamiento de precisión

Perforación: Agujero de película de aire de pala aeroespacial (metal de penetración de alta energía).

Corte: Corte hendido de materiales frágiles (zafiro, vidrio).

Tratamiento de superficies

Limpieza láser: eliminación de recubrimientos/óxidos (como restauración de reliquias culturales).

Texturizado: mejora de la fricción de superficies metálicas (autopartes).

Investigación y medicina

LIBS (espectroscopía de ruptura inducida por láser): excitación de alta energía del plasma de muestra.

Cirugía láser: ablación selectiva de tejidos (como odontología, dermatología).

4. Comparación de ventajas técnicas

Características Serie YLPN-R Láser de estado sólido tradicional

Requisitos de mantenimiento Básicamente no requiere mantenimiento Los componentes ópticos deben calibrarse periódicamente

Estabilidad energética ±1% (rango de temperatura completo) ±3–5%

Eficiencia electroóptica >30% <15%

Tamaño Compacto (integración de fibra) Grande (sistema de refrigeración por agua)

5. Notas

Configuración óptica: se requiere una lente de colimación/enfoque (como la serie FLD de IPG) para adaptarse a diferentes distancias de trabajo.

Protección de seguridad: la energía alta debe cumplir con los estándares de seguridad láser de clase 4 (gafas protectoras, dispositivo de enclavamiento).

La serie YLPN-R de IPG logra un equilibrio entre alta energía y estabilidad industrial en el campo del láser de nanosegundos a través de innovaciones en tecnología de fibra óptica, y es particularmente adecuada para escenarios con requisitos estrictos de energía de pulso y precisión.