IPG Fotonica Vezellaser YLPN-R

De YLPN-R-serie van IPG Photonics is een nanoseconde fiberlaser met hoge pulsenergie die de betrouwbaarheid van fiberlasers combineert met de hoogenergetische eigenschappen van vastestoflasers. Hieronder volgt een gedetailleerde introductie tot de kernprincipes en functies:

1. Werkingsprincipe

Zaadbron + Multi-stage amplificatie

Neemt de structuur **Master Oscillator Power Amplification (MOPA)** over:

Bron van het zaad: Nanosecondepulsen met een laag vermogen worden gegenereerd door halfgeleidermodulatie of elektro-optische modulatie, en de pulsbreedte en herhalingsfrequentie kunnen nauwkeurig worden geregeld.

Vezelversterking: Meertrapsversterking (voorversterking + vermogensversterking) wordt uitgevoerd via ytterbium-gedopeerde (Yb³⁺) vezels, gecombineerd met dubbelomhulde vezeltechnologie om de energieomzettingsefficiëntie te verbeteren.

Pulscompressie (optioneel): sommige modellen comprimeren de pulsbreedte door middel van niet-lineaire effecten om een ​​hoger piekvermogen te bereiken.

Hoog energetisch ontwerp

Gebruik Large Mode Area Fiber (LMA) om niet-lineaire effecten te verminderen, combineer side pump-koppelingstechnologie om de pompefficiëntie te verbeteren en bereik een enkele pulsenergie van millijoules (mJ).

Thermisch beheer

De grote oppervlakte-volumeverhouding en het actieve koelontwerp van de vezel zorgen voor een stabiele output bij hoge energie.

2. Kernfuncties

Hoge pulsenergie

Een enkele pulsenergie kan meer dan 10 mJ bereiken (zoals het model YLPN-1-10x100), geschikt voor toepassingen waarbij een hoge energie-impact vereist is (zoals snijden en boren).

Flexibele parameteraanpassing

Pulsbreedtebereik: 1–300 ns (instelbaar of vast)

Herhalingsfrequentie: 1 Hz - 100 kHz (afhankelijk van het model)

Het piekvermogen bereikt het MW-niveau en ondersteunt korte pulsbreedtes en hoge bursts.

Uitstekende straalkwaliteit

M² < 1,3, dichtbij de diffractielimiet, geschikt voor precisieverwerking (zoals micro-gatverwerking, filmverwijdering).

Industriële betrouwbaarheid

De volledig uit vezels vervaardigde structuur is schokbestendig en stofbestendig, en er is geen sprake van problemen met verkeerde uitlijning van optische componenten.

Levensduur meer dan 100.000 uur, geschikt voor continu gebruik 24/7.

3. Typische toepassingsscenario's

Precisieverwerking

Boren: Gat in luchtfilm van luchtbladen in de lucht- en ruimtevaart (metaal met hoge energiepenetratie).

Snijden: Het spleetsnijden van brosse materialen (saffier, glas).

Oppervlaktebehandeling

Laserreiniging: verwijderen van coatings/oxiden (bijvoorbeeld bij restauratie van culturele relikwieën).

Textureren: verbetering van de wrijving van metalen oppervlakken (auto-onderdelen).

Onderzoek en medisch

LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy): hoogenergetische excitatie van monsterplasma.

Laserchirurgie: selectieve ablatie van weefsel (zoals tandheelkunde, dermatologie).

4. Vergelijking van technische voordelen

Kenmerken YLPN-R-serie Traditionele vastestoflaser

Onderhoudsvereisten In principe onderhoudsvrij Optische componenten moeten regelmatig worden gekalibreerd

Energiestabiliteit ±1% (volledig temperatuurbereik) ±3–5%

Elektro-optische efficiëntie >30% <15%

Formaat Compact (glasvezelintegratie) Groot (waterkoelsysteem)

5. Notities

Optische configuratie: collimatie-/focuslens (zoals de FLD-serie van IPG) is vereist voor aanpassing aan verschillende werkafstanden.

Veiligheidsvoorzieningen: lasers met hoge energie moeten voldoen aan de veiligheidsnormen voor lasers van klasse 4 (beschermbril, vergrendeling).

De YLPN-R-serie van IPG bereikt een balans tussen hoge energie en industriële stabiliteit in het nanosecondelaserveld door innovaties in glasvezeltechnologie en is bijzonder geschikt voor scenario's met hoge eisen aan pulsenergie en precisie.