Волоконний лазер IPG Photonics YLPN-R

Серія YLPN-R від IPG Photonics — це наносекундний волоконний лазер із високою імпульсною енергією, який поєднує в собі надійність волоконних лазерів із високоенергетичними характеристиками твердотільних лазерів. Нижче наведено детальний вступ до його основних принципів і функцій:

1. Принцип роботи

Джерело насіння + багатоступенева ампліфікація

Приймає структуру **підсилення потужності головного генератора (MOPA)**:

Початкове джерело: Наносекундні імпульси малої потужності генеруються за допомогою напівпровідникової модуляції або електрооптичної модуляції, а ширину імпульсу та частоту повторення можна точно контролювати.

Оптоволоконне підсилення: багатоступінчасте підсилення (попереднє підсилення + підсилення потужності) виконується за допомогою волокна, легованого ітербієм (Yb³⁺), у поєднанні з технологією подвійного волокна для підвищення ефективності перетворення енергії.

Стиснення імпульсу (додатково): деякі моделі стискають ширину імпульсу за допомогою нелінійних ефектів для досягнення більшої пікової потужності.

Високоенергетичний дизайн

Використовуйте оптоволокно з великою площею моди (LMA), щоб зменшити нелінійні ефекти, об’єднайте технологію з’єднання бокового насоса для підвищення ефективності накачування та досягніть одиночної енергії імпульсу в міліджоулях (мДж).

Тепловий менеджмент

Високе співвідношення площі поверхні до об’єму та конструкція активного охолодження волокна забезпечують стабільний вихід із високою енергією.

2. Основні характеристики

Висока імпульсна енергія

Енергія одного імпульсу може досягати понад 10 мДж (наприклад, модель YLPN-1-10x100), що підходить для застосувань, що вимагають високого енергетичного впливу (наприклад, різання, свердління).

Гнучке налаштування параметрів

Діапазон ширини імпульсу: 1–300 нс (регульований або фіксований)

Частота повторення: 1 Гц–100 кГц (залежно від моделі)

Пікова потужність досягає рівня МВт, підтримуючи коротку ширину імпульсу та високу сплеск.

Відмінна якість променя

M² < 1,3, близько до межі дифракції, підходить для точної обробки (наприклад, обробки мікроотворів, видалення плівки).

Промислова надійність

Суцільноволоконна структура є ударостійкою та пилонепроникною, без проблем зі зміщенням оптичних компонентів.

Термін служби перевищує 100 000 годин, підходить для безперервної роботи 24/7.

3. Типові сценарії застосування

Точна обробка

Свердління: отвір для повітряної плівки аерокосмічного леза (метал з високим проникненням енергії).

Порізка: Розрізання крихких матеріалів (сапфір, скло).

Обробка поверхні

Лазерне очищення: видалення покриттів/оксидів (наприклад, реставрація культурних реліквій).

Текстурування: посилення тертя металевих поверхонь (автозапчастини).

Науково-медичні

LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy): високоенергетичне збудження зразка плазми.

Лазерна хірургія: селективна абляція тканин (наприклад, стоматологія, дерматологія).

4. Порівняння технічних переваг

Особливості серії YLPN-R Традиційний твердотільний лазер

Вимоги до технічного обслуговування Оптичні компоненти потребують регулярного калібрування

Енергетична стабільність ±1% (повний діапазон температур) ±3–5%

Електрооптична ефективність >30% <15%

Розмір Компактний (інтеграція волокна) Великий (система водяного охолодження)

5. Примітки

Оптична конфігурація: для адаптації до різних робочих відстаней потрібна колімаційна/фокусуюча лінза (наприклад, серія FLD від IPG).

Захист безпеки: висока енергія повинна відповідати стандартам лазерної безпеки класу 4 (захисні окуляри, пристрій блокування).

Серія IPG YLPN-R досягає балансу між високою енергією та промисловою стабільністю в наносекундному лазерному полі завдяки інноваціям у волоконно-оптичних технологіях і особливо підходить для сценаріїв із суворими вимогами до енергії імпульсу та точності.