ファイバー結合レーザー: シングルモードとマルチモード

ファイバーレーザーは、希土類をドープしたガラスファイバーをゲイン媒体として使用したレーザーです。 ファイバーレーザーは、ファイバーアンプに基づいて開発できます。 ポンピング光の作用下で、高出力密度がファイバ内に容易に形成され、レーザー作用物質のレーザーエネルギーレベルの「粒子数反転」をもたらし、正のフィードバックループを追加する (共振キャビティを形成する) ことにより、レーザー発振出力を適切に形成できます。

ファイバーレーザーは、ポンプ源、マルチモードカプラ (ビーム結合) 、ファイバー格子、アクティブファイバー、ビームキャリブレーション出力モジュール、およびパッシブファイバー (エネルギー出力ファイバー) で構成されています。 その応用範囲は非常に広く、光ファイバー通信、レーザー宇宙距離通信、産業、造船、自動車製造、レーザー彫刻、レーザーマーキングレーザー切断、印刷、金属、ローラーでの非金属掘削/切断/溶接、ろう付け溶接、焼入れ、クラッディング、および深さ) 、軍事防衛セキュリティ、医療機器機器、 大规模インフラ建设、他のレーザーのポンプソースとして。

ファイバー結合レーザーシングルモードとマルチモードで区別されます。 レーザー内部にポンプモジュールが1つしかない場合、それはシングルモードレーザーと呼ばれ、複数のポンプモジュールを組み合わせて、ビームスプリッターを介してアクティブファイバーに複数のポンプビームを入れます。だからより高いパワービームを得る。 この種のマルチモジュール組み合わせレーザーは、マルチモードレーザーです。 通常、ファイバーレーザー製品では、シングルモードレーザーは主に中型および小型の電力であり、高出力製品は主にマルチモードレーザーをご利用ください。

シングルモードとマルチモードの違い:

(1) ビーム品質: シングルモードファイバーコアは比較的薄く、典型的なガウスビームを送り出し、エネルギーは非常に集中しており、急な山のように、ビーム品質もマルチモードよりも優れています。マルチモードは、複数のガウスビームの組み合わせと同等です。 したがって、エネルギー分布は反転カップに似ており、比較的平均的であり、もちろん、ビーム品質はシングルモードのものよりも悪い。

(2) アプリケーションのパフォーマンス: パフォーマンスのさまざまな特性に応じて、特定のアプリケーションの方向でシングルモード、マルチモードも異なります。 たとえば、1mm以下のステンレス鋼/炭素鋼板切断では、シングルモードの処理効率はマルチモードよりも大幅に優れています (シングルモード15%-20% 高速)。切断品質は似ています。2mm以上の厚板切断では、高出力マルチモードレーザーは品質と効率の両方でより優れた性能を発揮します。

(3) レーザー溶接分野: 熱伝導溶接、単一モードレーザーはより均一で滑らかな溶接を得ることができるので、単一モードレーザーを使用していくつかの薄い材料溶接、ポールの耳が溶接に重なるときソフトパッケージのパワーバッテリーグループなど。深い融合溶接では、 マルチモードレーザーは、正方形のパワーバッテリーバスバーの溶接など、より良いアスペクト比の溶接を得ることができます。

シングルモードおよびマルチモードレーザーがファイバーレーザーを选択するための重要な基础であることは注目に値する。 ファイバーレーザーは、その高い電気光学変換効率、高い安定性、高いビーム品質、および低コストの利点を備えており、レーザー加工の分野でますます人気があります。そして一種の非常に高品質の光源として、コストは近年低下しています、 そのため、従来の固体およびガスレーザー市場はファイバーレーザーに置き換えられました。