Terminy "ultraszybki" i "ultrakrótki" odnoszą się do klasy laserów, które emitują impulsy światła o niezwykle krótkim czasie trwania rzędu pikosekund (10-12 sekund) i femtosekund (10-15 sekund). Aby zrozumieć, jak krótkie są ultraszybkie impulsy, wystarczy odnieść się do prędkości światła: 300 000 km na sekundę. W ciągu jednej femtosekundy światło pokonuje odległość około 0,3 µm. Oznacza to, że laser IPG włóknowy o czasie trwania impulsu 250 femtosekund emituje impuls światła o długości zaledwie 75 µm.
Pomimo tych niezwykłych właściwości, ultraszybkie lasery IPG włóknowy są solidnymi i niezawodnymi narzędziami do zastosowań naukowych, medycznych i przemysłowego przetwarzania materiałów. Lasery ultraszybkie stają się z biegiem lat coraz bardziej popularne w różnych gałęziach przemysłu w zastosowaniach wymagających precyzyjnej kontroli czasu trwania impulsu i ekstremalnie wysokich mocy szczytowych. Technologia laserowa IPG zasila ultraszybkie lasery, które są wyjątkowo kompaktowe, ekonomiczne i łatwe w integracji do precyzyjnych zastosowań, w tym cięcia, wiercenia, ablacji i strukturyzacji szerokiej gamy materiałów.
- Strona główna
- Ultraszybkiego lasery włóknowe
Ultraszybkie (krótkoimpulsowe) lasery włóknowe
Czym są ultraszybkie lasery?
Ultraszybkie impulsy eliminują negatywne efekty cieplne
W odniesieniu do interakcji między laserem a materiałem obrabianym, definicja "ultraszybki" lyb „ultrakrótki” zazwyczaj odnosi się do nietermicznego zakresu absorpcji energii. To "zimne" przetwarzanie jest kluczowym czynnikiem odróżniającym lasery o piko- i femtosekundowym czasie trwania impulsu od laserów o czasie trwania impulsu w zakresie nanosekund. Absorpcja nietermiczna ma krytyczne znaczenie dla niektórych zastosowań, ponieważ praktycznie eliminuje uszkodzenia termiczne materiałów, umożliwia uzyskanie mniejszego obszaru obróbki i pozwala na bardziej precyzyjną kontrolę procesu. Za przejście z zakresu termicznego do nietermicznego odpowiadają dwa główne mechanizmy.
Wysoka moc szczytowa: W stosunku do średniej mocy wyjściowej, lasery ultraszybkie (o ultrakrótkich impulsach) generują wyższe moce szczytowe w porównaniu do laserów o fali ciągłej, quasi-ciągłej i nanosekundowej. Ta wyjątkowo wysoka moc szczytowa wynika z jednoczesnej absorpcji kilku fotonów przez materiał docelowy. Energia tych fotonów sumuje się, ponieważ docierają one do materiału docelowego w tym samym czasie i w tej samej przestrzeni.
Ablacja na zimno: Krótki czas trwania impulsu ultraszybkich laserów znacznie ogranicza czas dostępny na dyfuzyjne rozproszenie ciepła w materiale. Poszczególne impulsy natychmiast usuwają bardzo małą objętość materiału, praktycznie nie pozostawiając strefy wpływu ciepła. Zwiększenie energii impulsu prowadzi do zwiększenia szybkości usuwania materiału, a nie do dodatkowego nagrzewania
Ablacja na zimno: Krótki czas trwania impulsu ultraszybkich laserów znacznie ogranicza czas dostępny na dyfuzyjne rozproszenie ciepła w materiale. Poszczególne impulsy natychmiast usuwają bardzo małą objętość materiału, praktycznie nie pozostawiając strefy wpływu ciepła. Zwiększenie energii impulsu prowadzi do zwiększenia szybkości usuwania materiału, a nie do dodatkowego nagrzewania.
Zastosowania ultraszybkich laserów
-
Mikrocięcie
-
Cięcie folii i separatorów akumulatorów
-
Cięcie i znakowanie szkła
-
Obróbka mikrometryczna o wysokiej precyzji
-
Medyczne cięcie cienkich rurek i stentów
-
Cięcie, wiercenie i znakowanie krzemu, stopionej krzemionki i szafiru
Wiodąca w branży technologia ultraszybkiego lasera włóknowego
Opierając się na swoim niezrównanym doświadczeniu w dziedzinie laserów włóknowyh, firma IPG opracowała szereg solidnych, kompaktowych i ekonomicznych laserów włóknowych o ultrakrótkich impulsach, zoptymalizowanych do zastosowań przemysłowych. Usuwając bariery kosztowe i znacznie upraszczając integrację, technologia laserowa IPG umożliwia użytkownikom wykorzystanie zalet oferowanych przez lasery krótkoimpulsowe w praktycznie dowolnej skali produkcji.
IPG oferuje zróżnicowane portfolio krótkoimpulsowych laserów włóknowych o szerokim zakresie parametrów. Ultraszybkie lasery włóknowe IPG są dostępne w długościach fal od ultrafioletu do średniej podczerwieni, z czasem trwania impulsu od 250 femtosekund do 5 pikosekund oraz z różnymi opcjami średniej mocy, energii impulsu i częstotliwości jego powtarzania.
Ultraszybkie lasery światłowodowe w całym spektrum
