Ի՞նչ է մանրաթելային լազերը։ Սահմանում, առանձնահատկություններ, սկզբունքներ, տեսակներ, օպտիկա, կիրառություն, արժեք

Ի՞նչ է մանրաթելային լազերը։

Մանրաթելային լազերը պինդ վիճակի լազեր է, որն օգտագործում է հազվագյուտ հողային տարրերով լեգիրված ապակե մանրաթել որպես ուժեղացման միջավայր, որն առանձնանում է բարձր ֆոտոէլեկտրական փոխակերպման արդյունավետությամբ, պարզ կառուցվածքով և լավ ճառագայթի որակով։ Այն դարձել է լազերային տեխնոլոգիաների զարգացման և արդյունաբերական կիրառման հիմնական ուղղությունը։ Օպտիկական մանրաթելի փոքր ծավալի շնորհիվ այն կարող է օգտագործվել լայն շրջանակի դեպքերում և ունի բարձր օգտագործման մակարդակ արտադրության և վերամշակման ոլորտում։ Մանրաթելային լազերներն ունեն բարձր մշակման հարմարվողականություն և կարող են օգտագործվել ցանկացած կիրառման մեջ։ Բացի այդ, ճառագայթի որակը ավելի լավն է, ինչը կարող է մեծացնել արտադրական ձեռնարկությունների ծախսերի կրճատման և արդյունավետության բարձրացման ազդեցությունը։

Օպտիկամանրաթելային լազերի առանձնահատկությունները

• Հազվագյուտ հողային տարրերի կլանման սպեկտրում համապատասխան բարձր հզորության, ցածր պայծառության LD լույսի աղբյուրը կարող է մղվել կրկնակի պատված մանրաթելային կառուցվածքի միջով՝ բարձր պայծառության միառժամանակ լազեր ստանալու համար։

• Փոքր և ճկուն դիզայն, բարձր փոխակերպման արդյունավետություն և աշխատանք դժվար պայմաններում՝ լավ սառեցման համակարգով։

• Արտադրվել են լավ որակի, բարձր փոխակերպման արդյունավետությամբ և ցածր շեմային ճառագայթներ։

• 0.38-4 մկմ տիրույթում լազերային ելքը կարող է իրականացվել տարբեր հազվագյուտ հողային տարրերի օգտագործմամբ, ալիքի երկարության ընտրությունը հեշտ է և կարգավորելի, իսկ կարգավորման միջակայքը լայն է։

• Բարձր աստիճանի համապատասխանություն առկա օպտիկական կապի համակարգերի հետ և լավ կապակցում։

• Ցածր գին օպտիկամանրաթելային սարքերի և օպտիկական մանրաթելերի դեպքում, ինչը կարող է զգալիորեն նվազեցնել կառուցվածքային արժեքը։

Կազմը և սկզբունքը

Ինչպես լազերների այլ տեսակները, մանրաթելային լազերը բաղկացած է 3 մասից՝ ուժեղացման միջավայր, պոմպային աղբյուր և ռեզոնանսային խոռոչ: Այն որպես ուժեղացման միջավայր օգտագործում է միջուկում գտնվող հազվագյուտ հողային տարրերով լեգիրված ակտիվ մանրաթելեր: Սովորաբար, որպես պոմպային աղբյուր օգտագործվում է կիսահաղորդչային լազեր: Ռեզոնանսային խոռոչը սովորաբար կազմված է հայելիներից, մանրաթելային ծայրային մակերեսներից, մանրաթելային օղակաձև հայելիներից կամ մանրաթելային ցանցերից: Աշխատանքային կոնկրետ գործընթացը հետևյալն է. Աշխատանքային վիճակում ակտիվ մանրաթելը (ուժեղացման մանրաթել) կլանում է պոմպային աղբյուրի կողմից տրամադրվող էներգիան, ուժեղացնում է ելքային լազերը՝ ակտիվ մանրաթելից և մանրաթելային ցանցից կազմված ռեզոնանսային խոռոչով ուժեղացվելուց հետո:

Սերմերի աղբյուր

Այն նաև հայտնի է որպես ազդանշանի աղբյուր, այն լազերային ուժեղացման համակարգում ճառագայթային ուժեղացման օբյեկտ է: Ցածր հզորության ազդանշան ապահովող լազերն օգտագործվում է որպես «սերմ», որպեսզի ուժեղացման համակարգը ուժեղացնի այն՝ համաձայն այս «սերմի» վիճակի:

Ակտիվ օպտիկական մանրաթել

Ակտիվ մանրաթելն օգտագործվում է որպես ուժեղացման միջավայր, և դրա գործառույթն է էներգիայի փոխակերպումը պոմպային լույսից ազդանշանային լույսի՝ ուժեղացման համար։

Պասիվ օպտիկական մանրաթել

Պասիվ օպտիկական մանրաթելը հիմնականում իրականացնում է լույսի փոխանցման գործառույթը և չի մասնակցում ալիքի երկարության փոխակերպմանը: Օպտիկամանրաթելային լազերային համակարգերում հիմնականում կան օպտիկամանրաթելային ցանցեր, օպտիկամանրաթելային մեկուսիչներում պասիվ համապատասխանեցնող մանրաթելեր և լազերային էներգիայի փոխանցման բաղադրիչներում պասիվ բազմամոդ մեծ միջուկով էներգիայի փոխանցման մանրաթելեր: Ներկայումս տեղական մատակարարների պասիվ օպտիկական մանրաթելային արտադրանքը կարող է հիմնականում բավարարել արտադրության կարիքները, և գերբարձր հզորության արտադրանքի համար օգտագործվող պասիվ օպտիկական մանրաթելի միայն փոքր քանակությունն է դեռևս կարիք ունենում օգտագործելու ներմուծված օպտիկական մանրաթել:

մանրաթելային լազերային օպտիկա

Պոմպի աղբյուր

Այն կարող է օգտագործվել որպես արդյունաբերական կիսահաղորդչային լազերների համար ուղիղ լույսի աղբյուր՝ լազերային լույս արձակելու համար, և կարող է նաև օգտագործվել որպես պոմպային լույսի աղբյուր՝ մանրաթելային լազերների համար բարձր հզորության, բարձր պայծառության պոմպային լույս ապահովելու համար։

Պոմպի համակցիչ

Բազմակի պոմպային աղբյուրների լազերները կարող են միացվել օպտիկական մանրաթելին՝ պոմպային լազերի ավելի բարձր հզորության արդյունք ստանալու համար։

Էներգիայի համակցիչ

Այն կարող է վերադրել բազմաթիվ բարձր հզորության մանրաթելային լազերային մոդուլների էներգիան և հիմնական սարքն է բազմառեժիմ լազերային ճառագայթի համատեղող ելքային արդյունքը իրականացնելու համար։

մանրաթելային ցանց

Դիֆրակցիոն ցանց, որը ձևավորվում է մանրաթելային միջուկի բեկման ցուցիչի առանցքային պարբերական մոդուլյացիայի միջոցով՝ որոշակի մեթոդով: Այն պատկանում է պասիվ ֆիլտրի սարքին և նաև ռեզոնատորի անհրաժեշտ բաղադրիչ է: Այն որոշում է լազերի ելքային ալիքի երկարությունը և թողունակությունը, և կարող է կառավարել լազերի ռեժիմը և ճառագայթի որակը:

Լազերային ղեկավար

Այն կարևոր բաղադրիչ է, որը կարող է իրականացնել բարձր հզորության լազերի երկար հեռավորության ճկուն ելք կիրառման վայրում և համատեղելի է մեքենայական մշակման համակարգի հետ, այնպես որ լազերի կողմից առաջացած լազերը փոխանցվում է մշակման նյութին՝ լազերային մեքենայական կիրառումն ավարտելու համար։

Մեկուսիչ

Այն կարող է արդյունավետորեն պաշտպանել լազերը և արդյունավետորեն կանխել հետադարձ լույսի վնասումը այլ օպտիկական բաղադրիչներին։

Stripper

Այն կարող է արդյունավետորեն հեռացնել լազերի լուսային ծածկույթը, պաշտպանել հարակից սարքերը և բարելավել ելքային լազերային ճառագայթի որակը: Ակուստո-օպտիկական մոդուլյատորը հիմնականում օգտագործվում է ռեզոնատորի ներսում և մոդուլացնում է անհրաժեշտ լազերային իմպուլսը ռադիոհաճախականության մոդուլյացիայի տեխնոլոգիայի միջոցով: Այն Q-անջատիչով իմպուլսային մանրաթելային լազերի միջուկի բաղադրիչներից է:

Նախշերի համապատասխանեցում

Երկու տարբեր տեսակի օպտիկական մանրաթելեր միացնելու համար օգտագործվող միջուկը կարող է նվազագույնի հասցնել տարբեր տեսակի օպտիկական մանրաթելերի միացման կորուստը և օպտիմալացնել լազերային ռեժիմի դաշտի համապատասխանեցումը։

Տեսակներ և կիրառություններ

Աշխատանքային ռեժիմի հիման վրա, օպտիկամանրաթելային լազերների 2 ամենատարածված տեսակներն են՝ անընդհատ լազերային և իմպուլսային լազերային։ Այն կարող է օգտագործվել կտրման, եռակցման, փորագրության, նշագրման, մաքրման և այլ դեպքերում։

Շարունակական լազեր

Անընդհատ լազերը անընդհատ արձակում է լույսի փունջ՝ 1 գագաթնակետային հզորությամբ։20KWԱյն օգտագործվում է կտրման, եռակցման, եռակցման, հորատման մեջ: Կիսաանընդմեջ լազերը (QCW) դեռևս իմպուլսային է, բայց ավելի երկար իմպուլսային լայնությամբ և 2 գագաթնակետային հզորությամբ:3KW, որն օգտագործվում է կտրման, աղեղային եռակցման, հորատման, եռակցման, մետաղի մարման մեջ (բարելավելով մետաղի ճկունությունը, նվազեցնելով հաստատուն հոսանքի դիմադրությունը), հատկապես հարմար է լամպով պոմպով աշխատող YAG լազերները կետային եռակցման, կարերի եռակցման և հորատման կիրառություններում փոխարինելու համար: Կա որոշակի համընկնում օգտագործվող անընդհատ լազերի հետ:

Իմպուլսային լազեր

Իմպուլսային լազերները կարելի է բաժանել նանովայրկյանային, պիկոսայրկյանային, ֆեմտո2-րդ իմպուլսային լազերների: Նանո2-րդ լազերը (ավելի երկար իմպուլսային լայնություն) ունի 1 ՄՎտ գագաթնակետային հզորություն՝ փորագրման, փորագրման, հորատման, մակերեսային մշակման, մարման, նշագրման համար: Նանո2-րդ լազերը (ավելի կարճ իմպուլսային լայնություն միկրո-վերջնամշակման համար) օգտագործվում է մարման, սիլիցիումային վաֆլիի և ապակու կտրման համար: Պիկո2-րդ լազերը (իմպուլսային լայնությունը հասնում է պիկո2-րդ մակարդակի) ունի 10 ՄՎտ-ից մեծ գագաթնակետային հզորություն, որն օգտագործվում է սևացման, շափյուղայի և ապակու կտրման, ֆոտովոլտային և OLED կտրման համար: Ֆեմտո2-րդ լազերը (իմպուլսային լայնությունը մինչև ֆեմտո2-րդ մակարդակ) ունի 29 ՄՎտ-ից մեծ գագաթնակետային հզորություն, որն օգտագործվում է թիթեղյա մետաղի կտրման, հորատման, բարձր ճշգրտության մշակման և ակնաբուժական վիրաբուժության համար:

Օպտիկամանրաթելային լազերի արժեքը

Մանրաթելային լազերային փորագրիչ

Մանրաթելային լազերային փորագրության և պատրաստման մեքենայի գինը սկսվում է $3500-ից $28,500՝ հիմնված իմպուլսային լազերի հզորությունների վրա 20W, 30W, 50W, 60W, 70W, եւ 100W.

Fiber Laser Դանակ

Մանրաթելային լազերային կտրող մեքենայի արժեքը սկսվում է $14,200 - ից $260,000՝ հիմնված լազերի անընդհատ հզորությունների վրա 1000W, 1500W, 2000W, 3000W, 4000W, 6000W, 8000W, 10000W, 12000W, 15000W, 20000W, 30000W, և մինչև 40000W.

Օպտիկամանրաթելային լազերային եռակցող

Մանրաթելային լազերային եռակցման մեքենան ունի գների միջակայք՝ սկսած $5400-ից $58,000 տարբեր տեսակների հիման վրա, ներառյալ շարժական (ձեռքի լազերային եռակցման ատրճանակ) եռակցող, ավտոմատ (CNC կառավարիչով) եռակցող, ռոբոտային եռակցող՝ անընդհատ լազերային հզորությամբ 1000W, 1500W, 2000W, եւ 3000W.

Օպտիկամանրաթելային լազերային մաքրող միջոց

Նոր օպտիկամանրաթելային լազերային մաքրման մեքենայի համար վճարվող միջին գինը կազմում է $5000-ից $19,500՝ հիմնված իմպուլսային լազերի հզորությունների վրա 50W, 100W, 200W, 300Wև անընդհատ լազերային հզորություններ 1000W, 1500W, 2000W, 3000W.