Какой лазер выбрать?

Волоконный лазер – оборудование, у которого активная среда и резонатор (последнее не всегда) выполнено из оптического волокна. Его принципиальная схема схожа с классическим твердотельным лазером, имеющим диодную накачку. Оба варианта имеют мощные диоды, систему ввода энергии в активную среду, схему удаления избыточного тепла и специальные зеркала. В качестве активной среди здесь выступает оптическое волокно, которое дополнительно легировано редкоземельными металлами (эрбий, неодим, иттербий), каждый из которых придает особые свойства.

Волоконное лазерное оборудование широко применяется для резки и сварки металлов, их микрообработки (нанесение маркировки, гравировки), других целей, потеснив классические виды оборудования. Это связано со следующими преимуществами оборудования:

Компактные размеры и соответственно малый вес

Оборудование имеет небольшие габариты (существуют компактные модели, которые можно разместить на столе и использовать в небольших по площади ювелирных мастерских, студиях гравировки).

Большой срок службы лазера

Продолжительность эксплуатации может достигать 100 000 часов, что обусловлено качеством оптического волокна и отсутствием перегрева. Последний предупреждается большим отношением площади поверхности к общему объему активной области, где идет нагрев. Это обеспечивает быстрый отвод тепла и предупреждает возникновение больших температурных градиентов.

Высокое оптическое качество

Причина в стабильности параметров выходного излучения и эффективности по отношению к оптической накачки, достигающей 85%. На выходе получается одномодовый световой луч с равномерным распределением мощности, что обеспечивает качественное излучение в пятно малого размера и хорошую глубину резкости по сравнению с твердотельным YAG-лазером.

Гибкость (в буквальном смысле)

Оптическое волокно может гнуться в любую сторону без каких-либо искажений параметров выходного луча, что обусловило широкое применение подобного оборудования в телекоммуникационных системах, микрохирургии и других сферах.

Прецизионная точность обработки

Высокая точность характеристик лазерного луча позволяет вести прецизионную обработку металла, обеспечивая получение высоких квалитетов. Например, импульсы продолжительностью менее 35 пс предупреждают разбрызгивание металла, предотвращают появление каких-либо дефектов на поверхности обрабатываемой детали. Весьма перспективно получение подобным оборудованием отверстий с большим соотношением глубины к диаметру.

Отдельную группу составляют многомодовые волоконные лазеры, имеющие высокую мощность. Например, компания IPG Photonics создала одномодовый волоконный лазер мощность 10 кВт, габариты которого со всем каскадом усилителей не превышают двух стандартных холодильников, а максимальная многомодовая система имеет мощность в 100 кВт. Использование подобного оборудования весьма перспективно для металлообработки, оборонной сферы. Волоконные лазеры мощностью 4 кВт могут применяться для бурения и резки бетона, других целей.