IPG fotonikai szálas lézer YLPN-R

Az IPG Photonics YLPN-R sorozata egy nagy impulzusenergiájú, nanoszekundumos szálas lézer, amely a szálas lézerek megbízhatóságát ötvözi a szilárdtest lézerek nagy energiájú jellemzőivel. Az alábbiakban részletesen bemutatjuk a működési alapelveit és funkcióit:

1. Működési elv

Seed Source + Többlépcsős Erősítés

A **Master Oscillator Power Amplification (MOPA)** struktúrát alkalmazza:

Seed Source: Az alacsony fogyasztású nanoszekundumos impulzusokat félvezető modulációval vagy elektrooptikai modulációval állítják elő, és az impulzusszélesség és az ismétlési sebesség pontosan szabályozható.

Száloptikás erősítés: A többlépcsős erősítést (előerősítés + teljesítményerősítés) itterbiummal adalékolt (Yb³⁺) szálon keresztül végzik, amelyet dupla bevonatú száltechnológiával kombinálnak az energiaátalakítás hatékonyságának javítása érdekében.

Impulzuskompresszió (opcionális): Egyes modellek nemlineáris effektusok révén összenyomják az impulzusszélességet a nagyobb csúcsteljesítmény elérése érdekében.

Nagy energiaigényű tervezés

Nagy módusfelületű szál (LMA) használata a nemlineáris effektusok csökkentésére, oldalsó szivattyúcsatolási technológia kombinálása a szivattyúzási hatékonyság javítása érdekében, és millijoule (mJ) egyetlen impulzusenergia elérése.

Hőkezelés

A szál nagy felület-térfogat aránya és aktív hűtési kialakítása stabil kimenetet biztosít nagy energiaszinten.

2. Alapvető jellemzők

Nagy impulzusenergia

Az egyetlen impulzus energiája elérheti a 10 mJ-nál is többet (például az YLPN-1-10x100 modellnél), így alkalmas nagy energiájú ütést igénylő alkalmazásokhoz (például vágás, fúrás).

Rugalmas paraméterbeállítás

Impulzusszélesség-tartomány: 1–300 ns (állítható vagy fix)

Ismétlési frekvencia: 1 Hz–100 kHz (modelltől függően)

A csúcsteljesítmény eléri az MW szintet, támogatva a rövid impulzusszélességet és a nagy löketet.

Kiváló nyalábminőség

M² < 1,3, közel a diffrakciós határhoz, alkalmas precíziós megmunkáláshoz (például mikrolyuk-megmunkáláshoz, filmeltávolításhoz).

Ipari megbízhatóság

A teljes száloptikás szerkezet ütésálló és porálló, az optikai alkatrészek illesztési problémái nélkül.

Az élettartam meghaladja a 100 000 órát, így folyamatos, 24/7-es működésre alkalmas.

3. Tipikus alkalmazási forgatókönyvek

Precíziós feldolgozás

Fúrás: Repülőgépipari penge légfilm furat (nagy energiájú penetrációs fém).

Forgácsolás: Törékeny anyagok (zafír, üveg) hasított vágása.

Felületkezelés

Lézertisztítás: bevonatok/oxidok eltávolítása (például kulturális emlékek restaurálása).

Texturálás: fémfelületek (autóalkatrészek) súrlódásának növelése.

Kutatás és orvostudomány

LIBS (lézer indukált lebontási spektroszkópia): a minta plazma nagy energiájú gerjesztése.

Lézeres sebészet: szelektív szöveteltávolítás (például fogászatban, bőrgyógyászatban).

4. A műszaki előnyök összehasonlítása

Jellemzők YLPN-R sorozat Hagyományos szilárdtest lézer

Karbantartási követelmények Alapvetően karbantartásmentesek Az optikai alkatrészeket rendszeresen kalibrálni kell.

Energiastabilitás ±1% (teljes hőmérsékleti tartomány) ±3–5%

Elektrooptikai hatásfok >30% <15%

Méret Kompakt (száloptikai integráció) Nagy (vízhűtéses rendszer)

5. Megjegyzések

Optikai konfiguráció: kollimációs/fókuszáló lencse (például az IPG FLD sorozata) szükséges a különböző munkatávolságokhoz való alkalmazkodáshoz.

Biztonsági védelem: a nagy energiájú lézereknek meg kell felelniük a 4. osztályú lézerbiztonsági szabványoknak (védőszemüveg, reteszelőeszköz).

Az IPG YLPN-R sorozata a nanoszekundumos lézerek terén az optikai szálas technológia innovációinak köszönhetően egyensúlyt teremt a nagy energia és az ipari stabilitás között, és különösen alkalmas olyan helyzetekben, ahol szigorúak az impulzusenergia és a pontosság követelményei.