シングルモードとマルチモードのファイバーレーザーの違い

ファイバーレーザー希土類元素をドープしたガラス繊維をゲイン媒体として使用するレーザーを指します。 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することができます: ポンプ光の作用下で、ファイバーに高出力密度を形成することは容易であり、レーザーのレーザーの働く物質の結果。 エネルギーレベルは「数反転」であり、正のフィードバックループ (共振キャビティを構成する) を適切に追加すると、レーザー発振出力を形成できます。 処理要件はますます多様化し、要求が厳しくなっています。 レーザー切断機の心臓部であるレーザーにも違いがあります単一モードそしてマルチモード。 ファイバーレーザーには、レーザー光ファイバー通信、レーザー宇宙通信、工業造船、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、印刷ロールなど、幅広い用途があります。金属および非金属掘削、切断、溶接、軍事防衛およびセキュリティ、医療機器、大規模インフラ、 他のレーザーなどのポンプ源として。

シングルモードとマルチモードの分析:

ファイバレーザによって励起されるビームのエネルギー分布は、「ガウス分布」と同様であることがよく知られている。 ファイバーレーザーの原理と構造は、ポンプ源、マルチモードカプラ (ビームコンバイナー) 、ファイバー格子、アクティブファイバー、およびビームキャリブレーション出力モジュールで構成されています。 そしてパッシブファイバー (エネルギー出力ファイバー) および他の部品。 レーザーの中に1つだけのポンプモジュールがあるとき、それは単モードレーザーと呼ばれます、複数のポンプモジュールを組み合わせて、複数のポンプビームがビームコンバイナーを介してアクティブファイバーに入ることができるようにするため、より高い電力を得ることができます。 このマルチモジュールの組み合わせのレーザービームは、マルチモードレーザーです。 したがって、主流のファイバーレーザー製品の中で、シングルモードレーザーは主に中小電力であり、ハイパワー製品は主にマルチモードレーザーです。

マルチモードとシングルモードの違い: シングルモードのコアは比較的薄く、急な山のように、非常に集中したエネルギーで典型的なガウスビームを放出します。そして、ビーム品質は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と同等です。 したがって、エネルギー分布は、比較的平均的な反転カップに似ています。もちろん、ビームの品質はシングルモードよりも悪いです。 異なる特性に応じて、シングルモードとマルチモードのアプリケーションの方向も異なります。 例えば、1mm以下のステンレス钢/炭素钢板の切断では、シングルモードの処理効率はマルチモードの処理効率よりも大幅に優れており (シングルモードは15% 高速〜20%) 、切断品質は同様です。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良いパフォーマンスを発揮します。

シングルモードとマルチモードの選び方?

出力レベルの観点から、1000W以内のレーザーは、エネルギーが低いため、主に薄いプレートで処理されます。 したがって、1KW内のレーザーのシングルモード構成は実際の市況とより一致しており、1KWを超える出力のレーザーは薄くて厚い必要があります。 加工業界全体の観点からは、加工品質の向上は妥協することのできない厳格な要件です。 したがって、多くの高出力レーザーは、選択においてシングルモードを考慮していない。 同時に、シングルモードファイバーコアは一般的に薄く、同じパワーレーザーがその中で送信されることを意味します。シングルモードファイバーコアは、より大きな光エネルギー負荷を持ち、これは材料のテストです。 同時に、反射率の高い材料を切断するとき、高強度の反射光と放出されたレーザーが重ねられます。 繊維材料の公差が不十分であるならば、それは「繊維コアを燃やす」ことが非常に容易になるでしょう、そしてそれはまたコア材料の寿命への挑戦です! したがって、多くのレーザーメーカーが高いパワーファイバーレーザーの構成はまだマルチモード構成を選択しています!