لیزر فایبر نوعی لیزر حالت جامد است که که با عناصر خاکی کمیاب آغشته شده است. این امکان راندمان تبدیل فوتوالکتریک بالا، ساختار ساده و کیفیت پرتو خوب را فراهم می کند.
این سیستم در توسعه فناوری لیزر و کاربردهای صنعتی به جریان اصلی تبدیل شده است. برخی از دلایل این امر عبارتند از ردپای کوچک فیبر نوری، به این معنی که کاربرد گسترده و نرخ استفاده بالایی در زمینه های تولید و پردازش پایین دست دارد. دلیل دیگر، سازگاری پردازشی بالا است که امکان استفاده از آن را در بسیاری از کاربردها فراهم می کند. علاوه بر این، کیفیت پرتو را بهبود بخشیده است که می تواند اثر کاهش هزینه و بهبود کارایی را برای شرکت های تولیدی به حداکثر برساند.
ویژگی های لیزر فیبر
• یک لیزر تک حالته با روشنایی بالا که با پمپاژ منبع نور LD با قدرت بالا و کم روشنایی از طیف جذب عناصر کمیاب خاکی از طریق ساختار فیبری دولایه به دست می آید.
• طراحی کوچک و انعطاف پذیر، راندمان تبدیل بالا، و توانایی کار در شرایط سخت به لطف سیستم خنک کننده موثر آن.
• انتخاب طول موج آسان و قابل تنظیم، و محدوده تنظیم گسترده.
• کوپلینگ خوب و درجه بالایی از سازگاری با سیستم های ارتباطی نوری موجود.
• دستگاه های فیبر نوری و فیبرهای نوری، هزینه های ساختاری را تا حد زیادی کاهش می دهد.
اجرای سازنده لیزر فایبر
مانند سایر انواع لیزر، لیزر فایبر از سه بخش تشکیل شده است: یک محیط افزایش، یک منبع پمپ و یک حفره تشدید. برای یکسری از محیط ها، لیزر فایبر از فیبرهای فعال آغشته به عناصر خاکی کمیاب در هسته خود استفاده می کند. به طور کلی، لیزر نیمه هادی به عنوان منبع پمپ استفاده می شود. حفره تشدید معمولاً از آینه ها، وجه های انتهایی فیبر، آینه های حلقه فیبر یا توری های الیافی تشکیل شده است.
فرآیند کار خاص به شرح زیر است: در حالت کار، فیبر فعال (فیبر افزایش) انرژی ارائه شده توسط منبع پمپ را جذب می کند. سپس، لیزر خروجی توسط حفره تشدید متشکل از فیبر فعال و توری فیبر تقویت می شود.
تفاوت بین لیزرفایبر و لیزر CO2
تفاوت اصلی بین لیزرهای فایبر و CO2 منبعی است که پرتو لیزر در آن ایجاد می شود. در لیزرهای فایبر، منبع لیزر شیشه سیلیس است که با یک عنصر خاکی کمیاب مخلوط شده است. در لیزرهای CO2، منبع لیزر ترکیبی از گازهاست که شامل دی اکسید کربن است.
لیزرهای فایبر به دلیل وضعیت منبع، لیزرهای حالت جامد و لیزرهای CO2 به عنوان لیزرهای حالت گاز در نظر گرفته می شوند. این منابع لیزری نیز طول موج های متفاوتی تولید می کنند. به عنوان مثال، لیزرهای فایبر، طول موج های کوتاه تری تولید می کنند که برخی از آنها بین 780 نانومتر تا 2200 نانومتر متغیر است.
از طرف دیگر، لیزرهای CO2 طول موجهای طولانی تری تولید می کنند، که معمولاً بین 9600 نانومتر تا 10600 نانومتر متغیر است.
لیزر فیبر چه موادی را می تواند برش دهد؟
دستگاه برش لیزر فیبر در برش ورق فلز از جمله فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ، مس، برنج، آلومینیوم و تیتانیوم بسیار مفید است. لیزرهای فیبر در برش مواد بازتابنده که لیزرهای CO2 با آنها دچار چالش می شود برتری دارند.
طبیعی است که فکر کنیم چون لیزرهای فیبر از مقداری نور مرئی استفاده می کنند، مواد بازتابنده مانند برنج، آلومینیوم و مس مشکل ایجاد می کنند. اما این موضوع مشکلی برای آنها ایجاد نمی کند. لیزرهای فیبر اکنون بسیار پیشرفته‌تر شده‌اند و می‌توانند به‌طور یکپارچه موادی را که زمانی برای سازندگان فلزات چالش‌برانگیز بود، برش دهند.
یکی از بزرگترین کاربردهای فایبر لیزر در صنایع تولیدی، ساختمانی و زیرساختی است. با این حال، برش لیزری در دنیای خلاقیت، از جمله هنر فلزو شیت متال و مجسمه سازی، نیز به طور فزاینده ای محبوب است و کاربرد دارد. با کمک یک برش لیزری فیبر، فلزکاری بسیار آسان تر می شود.
