Φωτονικό λέιζερ ινών IPG YLPN-R

Η σειρά YLPN-R της IPG Photonics είναι ένα λέιζερ οπτικών ινών υψηλής παλμικής ενέργειας νανοδευτερολέπτων που συνδυάζει την αξιοπιστία των λέιζερ οπτικών ινών με τα χαρακτηριστικά υψηλής ενέργειας των λέιζερ στερεάς κατάστασης. Ακολουθεί μια λεπτομερής εισαγωγή στις βασικές αρχές και λειτουργίες του:

1. Αρχή λειτουργίας

Πηγή σπόρων + Πολυβάθμια ενίσχυση

Υιοθετεί τη δομή **Master Oscillator Power Amplification (MOPA)**:

Πηγή Σπόρου: Οι παλμοί νανοδευτερολέπτων χαμηλής ισχύος παράγονται με διαμόρφωση ημιαγωγών ή ηλεκτροοπτική διαμόρφωση και το πλάτος του παλμού και ο ρυθμός επανάληψης μπορούν να ελεγχθούν με ακρίβεια.

Ενίσχυση οπτικών ινών: Η πολυβάθμια ενίσχυση (προενίσχυση + ενίσχυση ισχύος) πραγματοποιείται μέσω οπτικών ινών με πρόσμιξη υττερβίου (Yb³⁺), σε συνδυασμό με τεχνολογία οπτικών ινών διπλής επένδυσης για τη βελτίωση της απόδοσης μετατροπής ενέργειας.

Συμπίεση παλμού (Προαιρετικό): Ορισμένα μοντέλα συμπιέζουν το πλάτος παλμού μέσω μη γραμμικών εφέ για να επιτύχουν υψηλότερη μέγιστη ισχύ.

Σχεδιασμός υψηλής ενέργειας

Χρησιμοποιήστε οπτική ίνα μεγάλης περιοχής λειτουργίας (LMA) για τη μείωση των μη γραμμικών φαινομένων, συνδυάστε την τεχνολογία σύζευξης πλευρικής αντλίας για τη βελτίωση της απόδοσης άντλησης και επιτύχετε ενέργεια μονού παλμού millijoules (mJ).

Θερμική Διαχείριση

Η υψηλή αναλογία επιφάνειας προς όγκο και ο σχεδιασμός ενεργής ψύξης της οπτικής ίνας εξασφαλίζουν σταθερή απόδοση σε υψηλή ενέργεια.

2. Βασικά χαρακτηριστικά

Υψηλή ενέργεια παλμού

Η ενέργεια ενός παλμού μπορεί να φτάσει πάνω από 10mJ (όπως το μοντέλο YLPN-1-10x100), κατάλληλο για εφαρμογές που απαιτούν κρούση υψηλής ενέργειας (όπως κοπή, διάτρηση).

Ευέλικτη ρύθμιση παραμέτρων

Εύρος πλάτους παλμού: 1–300ns (ρυθμιζόμενο ή σταθερό)

Ρυθμός επανάληψης: 1Hz–100kHz (ανάλογα με το μοντέλο)

Η μέγιστη ισχύς φτάνει στο επίπεδο MW, υποστηρίζοντας σύντομο πλάτος παλμού και υψηλή ριπή.

Εξαιρετική ποιότητα δέσμης

M² < 1,3, κοντά στο όριο περίθλασης, κατάλληλο για επεξεργασία ακριβείας (όπως επεξεργασία μικροοπών, αφαίρεση φιλμ).

Βιομηχανική αξιοπιστία

Η δομή από όλες τις ίνες είναι ανθεκτική στους κραδασμούς και τη σκόνη, χωρίς προβλήματα κακής ευθυγράμμισης των οπτικών εξαρτημάτων.

Η διάρκεια ζωής υπερβαίνει τις 100.000 ώρες, κατάλληλη για συνεχή λειτουργία 24/7.

3. Τυπικά σενάρια εφαρμογής

Επεξεργασία ακριβείας

Διάτρηση: Οπή αεροδιαστημικής μεμβράνης λεπίδας (μέταλλο υψηλής διείσδυσης ενέργειας).

Κοπή: Διαχωρισμένη κοπή εύθραυστων υλικών (ζαφείρι, γυαλί).

Επιφανειακή επεξεργασία

Καθαρισμός με λέιζερ: αφαίρεση επιστρώσεων/οξειδίων (όπως αποκατάσταση πολιτιστικών κειμηλίων).

Υφή: ενίσχυση τριβής μεταλλικών επιφανειών (ανταλλακτικά αυτοκινήτων).

Έρευνα και ιατρική

LIBS (Φασματοσκοπία Διάσπασης που Επάγεται από Λέιζερ): διέγερση πλάσματος δείγματος υψηλής ενέργειας.

Χειρουργική με λέιζερ: επιλεκτική αφαίρεση ιστών (όπως οδοντιατρική, δερματολογία).

4. Σύγκριση τεχνικών πλεονεκτημάτων

Χαρακτηριστικά σειράς YLPN-R Παραδοσιακό λέιζερ στερεάς κατάστασης

Απαιτήσεις συντήρησης Ουσιαστικά δεν χρειάζονται συντήρηση. Τα οπτικά εξαρτήματα χρειάζονται τακτική βαθμονόμηση.

Ενεργειακή σταθερότητα ±1% (πλήρες εύρος θερμοκρασίας) ±3–5%

Ηλεκτροοπτική απόδοση >30% <15%

Μέγεθος Συμπαγές (ενσωμάτωση οπτικών ινών) Μεγάλο (σύστημα ψύξης νερού)

5. Σημειώσεις

Οπτική διαμόρφωση: ο φακός ευθυγράμμισης/εστίασης (όπως η σειρά FLD της IPG) απαιτείται να προσαρμόζεται σε διαφορετικές αποστάσεις εργασίας.

Προστασία ασφαλείας: η υψηλή ενέργεια πρέπει να συμμορφώνεται με τα πρότυπα ασφαλείας λέιζερ κατηγορίας 4 (προστατευτικά γυαλιά, διάταξη ενδασφάλισης).

Η σειρά YLPN-R της IPG επιτυγχάνει ισορροπία μεταξύ υψηλής ενέργειας και βιομηχανικής σταθερότητας στο πεδίο λέιζερ νανοδευτερολέπτων μέσω καινοτομιών στην τεχνολογία οπτικών ινών και είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για σενάρια με αυστηρές απαιτήσεις σε ενέργεια παλμού και ακρίβεια.