फायबर लेसर म्हणजे काय? व्याख्या, वैशिष्ट्ये, तत्त्वे, प्रकार, ऑप्टिक्स, उपयोग, खर्च

फायबर लेसर म्हणजे काय?

फायबर लेसर हे एक सॉलिड-स्टेट लेसर आहे जे रेअर अर्थ एलिमेंट-डोप्ड ग्लास फायबरचा वापर गेन माध्यम म्हणून करते, ज्यामध्ये उच्च फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण कार्यक्षमता, साधी रचना आणि चांगली बीम गुणवत्ता असते. ते लेसर तंत्रज्ञान विकास आणि औद्योगिक अनुप्रयोगाचा मुख्य प्रवाह बनले आहे. ऑप्टिकल फायबरच्या लहान फूटप्रिंटमुळे, ते विविध प्रसंगी वापरले जाऊ शकते आणि डाउनस्ट्रीम उत्पादन आणि प्रक्रिया क्षेत्रात उच्च वापर दर आहे. फायबर लेसरमध्ये उच्च प्रक्रिया अनुकूलता असते आणि ते कोणत्याही अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जाऊ शकते. याव्यतिरिक्त, बीमची गुणवत्ता चांगली असते, ज्यामुळे उत्पादन उपक्रमांसाठी खर्च कमी करण्याचा आणि कार्यक्षमता सुधारण्याचा परिणाम जास्तीत जास्त वाढू शकतो.

फायबर लेसर वैशिष्ट्ये

• दुर्मिळ पृथ्वी घटकांच्या शोषण स्पेक्ट्रममधील संबंधित उच्च-शक्ती, कमी-ब्राइटनेस LD प्रकाश स्रोत उच्च-ब्राइटनेस सिंगल-मोड लेसर आउटपुट करण्यासाठी डबल-क्लेड फायबर स्ट्रक्चरमधून पंप केला जाऊ शकतो.

• लहान आणि लवचिक डिझाइन, उच्च रूपांतरण कार्यक्षमता, आणि चांगल्या शीतकरण प्रणालीसह कठोर परिस्थितीत काम.

• चांगल्या दर्जाचे, उच्च रूपांतरण कार्यक्षमता आणि कमी थ्रेशोल्ड असलेले बीम तयार केले.

• ०.३८-४um बँडमधील लेसर आउटपुट वेगवेगळ्या दुर्मिळ पृथ्वी घटकांचा वापर करून साध्य करता येते, तरंगलांबी निवड सोपी आणि ट्यून करण्यायोग्य आहे आणि ट्यूनिंग श्रेणी विस्तृत आहे.

• विद्यमान ऑप्टिकल कम्युनिकेशन सिस्टीमशी उच्च प्रमाणात जुळणी आणि चांगले कपलिंग.

• फायबर ऑप्टिक उपकरणे आणि ऑप्टिकल फायबरसह कमी खर्च, ज्यामुळे संरचनात्मक खर्च मोठ्या प्रमाणात कमी होऊ शकतो.

रचना आणि तत्व

इतर प्रकारच्या लेसरप्रमाणे, फायबर लेसरमध्ये 3 भाग असतात: एक गेन माध्यम, एक पंप स्रोत आणि एक रेझोनंट पोकळी. ते गेन माध्यम म्हणून कोरमध्ये दुर्मिळ पृथ्वी घटकांसह डोप केलेले सक्रिय तंतू वापरते. सामान्यतः, पंप स्रोत म्हणून सेमीकंडक्टर लेसर वापरला जातो. रेझोनंट पोकळी सामान्यतः आरसे, फायबर एंड फेस, फायबर लूप मिरर किंवा फायबर ग्रेटिंग्जपासून बनलेली असते. विशिष्ट कार्य प्रक्रिया खालीलप्रमाणे आहे: कार्यरत स्थितीत, सक्रिय फायबर (गेन फायबर) पंप स्त्रोताद्वारे प्रदान केलेली ऊर्जा शोषून घेते, सक्रिय फायबर आणि फायबर ग्रेटिंगने बनलेल्या रेझोनंट पोकळीद्वारे प्रवर्धित झाल्यानंतर आउटपुट लेसरला वाढवते.

बियाणे स्रोत

सिग्नल स्रोत म्हणूनही ओळखले जाणारे, ते लेसर प्रवर्धन प्रणालीमध्ये रेडिएशन प्रवर्धनाचे ऑब्जेक्ट आहे. कमी-शक्तीचा सिग्नल प्रदान करणारा लेसर "बीज" म्हणून वापरला जातो जेणेकरून प्रवर्धन प्रणालीला या "बीज" च्या स्थितीनुसार प्रवर्धन करण्याची परवानगी मिळते.

सक्रिय ऑप्टिकल फायबर

सक्रिय फायबरचा वापर वाढीचे माध्यम म्हणून केला जातो आणि त्याचे कार्य पंप लाईटपासून सिग्नल लाईटमध्ये ऊर्जा रूपांतरण करून प्रवर्धन साध्य करणे आहे.

निष्क्रिय ऑप्टिकल फायबर

पॅसिव्ह ऑप्टिकल फायबर प्रामुख्याने प्रकाश प्रसारणाचे कार्य साकार करते आणि तरंगलांबी रूपांतरणात भाग घेत नाही. फायबर लेसर सिस्टीममध्ये, प्रामुख्याने फायबर ग्रेटिंग्ज, फायबर आयसोलेटर्समध्ये पॅसिव्ह मॅचिंग फायबर आणि लेसर एनर्जी ट्रान्समिशन घटकांमध्ये पॅसिव्ह मल्टीमोड लार्ज-कोर एनर्जी ट्रान्समिशन फायबर असतात. सध्या, घरगुती पुरवठादारांची पॅसिव्ह ऑप्टिकल फायबर उत्पादने मुळात उत्पादन गरजा पूर्ण करू शकतात आणि अल्ट्रा-हाय पॉवर उत्पादनांसाठी वापरल्या जाणाऱ्या पॅसिव्ह ऑप्टिकल फायबरच्या फक्त थोड्या प्रमाणात आयातित ऑप्टिकल फायबर वापरण्याची आवश्यकता आहे.

फायबर लेसर ऑप्टिक्स

पंप स्रोत

औद्योगिक अर्धसंवाहक लेसरसाठी लेसर प्रकाश आउटपुट करण्यासाठी थेट प्रकाश स्रोत म्हणून याचा वापर केला जाऊ शकतो आणि फायबर लेसरसाठी उच्च-शक्ती, उच्च-चमकदार पंप प्रकाश प्रदान करण्यासाठी पंप प्रकाश स्रोत म्हणून देखील वापरला जाऊ शकतो.

पंप कॉम्बाइनर

उच्च पॉवर पंप लेसर आउटपुट मिळविण्यासाठी अनेक पंप स्रोतांचे लेसर ऑप्टिकल फायबरमध्ये जोडले जाऊ शकतात.

एनर्जी कॉम्बाइनर

हे अनेक उच्च-शक्तीच्या फायबर लेसर मॉड्यूल्सची ऊर्जा सुपरइम्पोज करू शकते आणि मल्टी-मोड लेसर बीम एकत्रित आउटपुट साकार करण्यासाठी हे मुख्य उपकरण आहे.

फायबर जाळी

एका विशिष्ट पद्धतीने फायबर कोरच्या अपवर्तन निर्देशांकाचे अक्षीयपणे वेळोवेळी मॉड्युलेट करून तयार होणारे विवर्तन जाळी. ते एका निष्क्रिय फिल्टर उपकरणाशी संबंधित आहे आणि रेझोनेटरचा एक आवश्यक घटक देखील आहे. ते लेसरची आउटपुट तरंगलांबी आणि बँडविड्थ निश्चित करते आणि लेसर मोड आणि बीम गुणवत्ता नियंत्रित करू शकते.

लेझर हेड

हा एक महत्त्वाचा घटक आहे जो अॅप्लिकेशन साइटवर हाय-पॉवर लेसरचे लांब-अंतराचे लवचिक आउटपुट साकार करू शकतो आणि मशीनिंग सिस्टमशी सुसंगत आहे, ज्यामुळे लेसरद्वारे तयार केलेला लेसर लेसर मशीनिंग अनुप्रयोग पूर्ण करण्यासाठी प्रक्रिया सामग्रीमध्ये प्रसारित केला जातो.

Isolator

हे लेसरचे प्रभावीपणे संरक्षण करू शकते आणि रिटर्न लाइटला इतर ऑप्टिकल घटकांचे नुकसान होण्यापासून प्रभावीपणे रोखू शकते.

stripper

हे लेसरमधील क्लॅडिंग लाईट प्रभावीपणे काढून टाकू शकते, संबंधित उपकरणांचे संरक्षण करू शकते आणि आउटपुट लेसर बीमची गुणवत्ता सुधारू शकते. ध्वनिक-ऑप्टिक मॉड्युलेटर प्रामुख्याने रेझोनेटरच्या आत वापरला जातो आणि रेडिओ फ्रिक्वेन्सी ड्राइव्ह मॉड्युलेशन तंत्रज्ञानाद्वारे आवश्यक लेसर पल्स मॉड्युलेट करतो. हे एक क्यू-स्विच केलेले पल्स फायबर लेसर कोर घटक आहे.

पॅटर्न मॅचर

२ वेगवेगळ्या प्रकारच्या ऑप्टिकल फायबरना जोडण्यासाठी वापरले जाणारे कोर डिव्हाइस वेगवेगळ्या प्रकारच्या ऑप्टिकल फायबरचे कनेक्शन नुकसान कमी करू शकते आणि लेसर मोड मोड फील्डची जुळणी ऑप्टिमाइझ करू शकते.

प्रकार आणि उपयोग

काम करण्याच्या पद्धतीवर आधारित, फायबर लेसरचे 2 सर्वात सामान्य प्रकार आहेत: सतत लेसर आणि स्पंदित लेसर. हे कटिंग, वेल्डिंग, खोदकाम, चिन्हांकन, साफसफाई आणि इतर परिस्थितींमध्ये वापरले जाऊ शकते.

सतत लेसर

सतत लेसर प्रकाश किरण सतत उत्सर्जित करतो, ज्याची कमाल शक्ती 1 असते.20KW. हे कटिंग, वेल्डिंग, ब्रेझिंग, ड्रिलिंगमध्ये वापरले जाते. सेमी-कंटिन्युअस लेसर (QCW) अजूनही मूलतः स्पंदित आहे, परंतु त्याची पल्स रुंदी जास्त आहे आणि त्याची कमाल शक्ती 2 आहे.3KW, जे कटिंग, आर्क वेल्डिंग, ड्रिलिंग, ब्रेझिंग, मेटल क्वेंचिंग (मेटल डक्टिलिटी सुधारणे, डीसी रेझिस्टन्स कमी करणे) मध्ये वापरले जाते, विशेषतः स्पॉट वेल्डिंग, सीम वेल्डिंग आणि ड्रिलिंग अनुप्रयोगांमध्ये लॅम्प-पंप केलेले YAG लेसर बदलण्यासाठी योग्य. वापरात असलेल्या सतत लेसरमध्ये एक विशिष्ट ओव्हरलॅप आहे.

स्पंदित लेसर

पल्स्ड लेसर नॅनोसेकंद, पिकोसेकंद, फेमटो२nd पल्स्ड लेसरमध्ये विभागले जाऊ शकतात. नॅनो२nd लेसर (लांब पल्स रुंदी) ची स्क्राइबिंग, एचिंग, ड्रिलिंग, पृष्ठभाग उपचार, क्वेंचिंग, मार्किंगमध्ये पीक पॉवर १ मेगावॅट आहे. नॅनो२nd लेसर (मायक्रो-फिनिशिंगसाठी कमी पल्स रुंदी) क्वेंचिंग, सिलिकॉन वेफर आणि ग्लास कटिंगसाठी वापरली जाते. पिको२nd लेसर (पल्स रुंदी पिको२nd पातळीपर्यंत पोहोचते) ची पीक पॉवर १० मेगावॅटपेक्षा जास्त आहे, जी ब्लॅकनिंग, नीलम आणि काच कटिंग, फोटोव्होल्टेइक आणि ओएलईडी कटिंगसाठी वापरली जाते. फेमटो२nd लेसर (फेमटो२nd पातळीपर्यंत पल्स रुंदी) ची पीक पॉवर २९ मेगावॅटपेक्षा जास्त आहे, जी शीट मेटल कटिंग, ड्रिलिंग, उच्च-परिशुद्धता प्रक्रिया आणि नेत्ररोग शस्त्रक्रियेसाठी वापरली जाते.

फायबर लेसर खर्च

फायबर लेसर खोदकाम करणारा

फायबर लेसर खोदकाम आणि बनवण्याच्या मशीनची किंमत आहे $3,500 ते $2च्या स्पंदित लेसर शक्तींवर आधारित ८,५०० 20W, 30W, 50W, 60W, 70Wआणि 100W.

फायबर लेझर कटर

फायबर लेसर कटिंग मशीनची किंमत $1ते 4,200 $2च्या सतत लेसर शक्तींवर आधारित 60,000 1000W, 1500W, 2000W, 3000W, 4000W, 6000W, 8000W, 10000W, 12000W, 15000W, 20000W, 30000W, आणि पर्यंत 40000W.

फायबर लेसर वेल्डर

फायबर लेसर वेल्डिंग मशीनची किंमत श्रेणी असते $5,400 ते $5पोर्टेबल (हँडहेल्ड लेसर वेल्डिंग गन) वेल्डर, ऑटोमॅटिक (सीएनसी कंट्रोलर) वेल्डर, सतत लेसर पॉवरसह रोबोट वेल्डर यासह विविध प्रकारांवर आधारित ८,००० 1000W, 1500W, 2000Wआणि 3000W.

फायबर लेसर क्लीनर

नवीन फायबर लेसर क्लिनिंग मशीनसाठी दिलेली सरासरी किंमत आहे $5,000 ते $1च्या स्पंदित लेसर शक्तींवर आधारित ८,५०० 50W, 100W, 200W, 300W, आणि सतत लेसर शक्ती 1000W, 1500W, 2000W, 3000W.