IPG Fotonik Fiber Lazer YLPN-R

IPG Photonics'in YLPN-R serisi, fiber lazerlerin güvenilirliğini katı hal lazerlerinin yüksek enerji özellikleriyle birleştiren yüksek darbeli enerjili nanosaniye fiber lazerdir. Aşağıda temel prensipleri ve işlevleri hakkında ayrıntılı bir giriş bulunmaktadır:

1. Çalışma Prensibi

Tohum Kaynağı + Çok Aşamalı Amplifikasyon

**Ana Osilatör Güç Amplifikasyonu (MOPA)** yapısını benimser:

Kaynak Tohumu: Düşük güçteki nanosaniye darbeleri, yarı iletken modülasyon veya elektro-optik modülasyon ile üretilir ve darbe genişliği ve tekrarlama oranı hassas bir şekilde kontrol edilebilir.

Fiber Amplifikasyonu: Enerji dönüşüm verimliliğini artırmak için iterbiyum katkılı (Yb³⁺) fiber ile çift kaplamalı fiber teknolojisinin birleştirilmesiyle çok aşamalı amplifikasyon (ön amplifikasyon + güç amplifikasyonu) gerçekleştirilir.

Darbe Sıkıştırma (Opsiyonel): Bazı modeller daha yüksek tepe gücü elde etmek için doğrusal olmayan etkilerle darbe genişliğini sıkıştırır.

Yüksek Enerji Tasarımı

Doğrusal olmayan etkileri azaltmak için geniş modlu alan fiberi (LMA) kullanın, pompalama verimliliğini artırmak için yan pompa bağlantı teknolojisini birleştirin ve milijoule (mJ) seviyesinde tek darbe enerjisi elde edin.

Isı Yönetimi

Elyafın yüksek yüzey alanı/hacim oranı ve aktif soğutma tasarımı, yüksek enerjide kararlı çıktı sağlar.

2. Temel özellikler

Yüksek nabız enerjisi

Tek darbe enerjisi 10mJ'den fazla değerlere ulaşabilir (örneğin YLPN-1-10x100 modeli), yüksek enerjili darbe gerektiren uygulamalar (örneğin kesme, delme) için uygundur.

Esnek parametre ayarlaması

Darbe genişliği aralığı: 1–300ns (ayarlanabilir veya sabit)

Tekrarlama oranı: 1Hz–100kHz (modele bağlı olarak)

Pik güç MW seviyesine ulaşarak kısa darbe genişliği ve yüksek patlamayı destekler.

Mükemmel ışın kalitesi

M² < 1,3, kırınım sınırına yakın, hassas işleme (mikro delik işleme, film çıkarma gibi) uygun.

Endüstriyel güvenilirlik

Tamamen fiber yapı sayesinde darbeye ve toza dayanıklıdır, optik komponent hizalama sorunları yaşanmaz.

100.000 saati aşan kullanım ömrüne sahip olup, 7/24 kesintisiz çalışmaya uygundur.

3. Tipik uygulama senaryoları

Hassas işleme

Delme: Havacılık bıçağı hava filmi deliği (yüksek enerjili penetrasyonlu metal).

Kesme: Kırılgan malzemelerin (safir, cam) yarık kesimi.

Yüzey işleme

Lazer temizleme: Kaplamaların/oksitlerin giderilmesi (kültürel kalıntıların restorasyonu gibi).

Dokulandırma: Metal yüzeylerin (otomobil parçaları) sürtünmesinin arttırılması.

Araştırma ve tıbbi

LIBS (Lazerle Tetiklenen Parçalanma Spektroskopisi): Numune plazmasının yüksek enerjili uyarılması.

Lazer cerrahisi: Dokuların seçici olarak ablasyonu (diş hekimliği, dermatoloji gibi).

4. Teknik avantajların karşılaştırılması

Özellikler YLPN-R serisi Geleneksel katı hal lazeri

Bakım gereksinimleri Temel olarak bakım gerektirmez Optik bileşenlerin düzenli olarak kalibre edilmesi gerekir

Enerji kararlılığı ±1% (tam sıcaklık aralığı) ±3–5%

Elektro-optik verimlilik >%30 <%15

Boyut Kompakt (fiber entegrasyonu) Büyük (su soğutma sistemi)

5. Notlar

Optik yapılandırma: Farklı çalışma mesafelerine uyum sağlamak için kolimasyon/odaklama lensine (IPG'nin FLD serisi gibi) ihtiyaç vardır.

Güvenlik koruması: Yüksek enerjili lazerler Sınıf 4 lazer güvenlik standartlarına uygun olmalıdır (koruyucu gözlük, kilitleme cihazı).

IPG'nin YLPN-R serisi, fiber optik teknolojisindeki yeniliklerle nanosaniye lazer alanında yüksek enerji ve endüstriyel kararlılık arasında bir denge sağlıyor ve özellikle darbe enerjisi ve hassasiyet konusunda sıkı gereksinimlerin olduğu senaryolar için uygundur.