Что такое волоконный лазер? Определение, характеристики, принципы, типы, оптика, применение, стоимость

Последнее обновление: 2026-03-19 Автор 5-минутное чтение

Что такое волоконный лазер? Оптика, характеристики, типы, применение, стоимость

Из этой статьи вы узнаете определение, характеристики, принципы, типы, оптику, стоимость волоконных лазеров, а также способы их использования при резке, гравировке, маркировке, сварке и очистке.

Что такое волоконный лазер?

Волоконный лазер — это твердотельный лазер, который использует в качестве среды усиления легированное редкоземельными элементами стекловолокно, которое отличается высокой эффективностью фотоэлектрического преобразования, простой структурой и хорошим качеством луча. Он стал основным направлением развития лазерных технологий и промышленного применения. Благодаря небольшому размеру оптического волокна его можно использовать в самых разных случаях, и он имеет высокий уровень использования в области производства и обработки. Волоконные лазеры обладают высокой адаптивностью к обработке и могут использоваться в любых приложениях. Кроме того, качество луча лучше, что может максимизировать эффект снижения затрат и повышения эффективности для производственных предприятий.

Что такое волоконный лазер?

Характеристики волоконного лазера

• Соответствующий высокомощный источник света низкой яркости LD в спектре поглощения редкоземельных элементов может прокачиваться через структуру волокна с двойной оболочкой для получения на выходе одномодового лазера высокой яркости.

• Компактная и гибкая конструкция, высокая эффективность преобразования, работа в суровых условиях с хорошей системой охлаждения.

• Производство пучков хорошего качества, с высокой эффективностью преобразования и низким порогом.

• Выход лазера в диапазоне 0.38–4 мкм может быть реализован с использованием различных редкоземельных элементов, выбор длины волны прост и настраиваем, а диапазон настройки широк.

• Высокая степень соответствия существующим системам оптической связи и хорошее сопряжение.

• Низкая стоимость за счет использования оптоволоконных устройств и оптических волокон, что может значительно снизить стоимость конструкции.

Состав и принцип

Как и другие типы лазеров, волоконный лазер состоит из 3 частей: среды усиления, источника накачки и резонансной полости. В качестве среды усиления он использует активные волокна, легированные редкоземельными элементами в сердечнике. Обычно в качестве источника накачки используется полупроводниковый лазер. Резонансная полость обычно состоит из зеркал, торцов волокон, зеркал волоконных контуров или волоконных решеток. Конкретный рабочий процесс выглядит следующим образом: в рабочем состоянии активное волокно (волокно усиления) поглощает энергию, предоставляемую источником накачки, усиливает выходной лазер после усиления резонансной полостью, состоящей из активного волокна и волоконной решетки.

Источник семян

Также известный как источник сигнала, он является объектом усиления излучения в системе лазерного усиления. Лазер, который обеспечивает маломощный сигнал, используется в качестве «семени», чтобы позволить системе усиления усиливать сигнал в соответствии с состоянием этого «семени».

Активное оптическое волокно

Активное волокно используется в качестве усиливающей среды, и его функция заключается в реализации преобразования энергии из света накачки в сигнальный свет для достижения усиления.

Пассивное оптическое волокно

Пассивное оптическое волокно в основном реализует функцию передачи света и не участвует в преобразовании длины волны. В волоконных лазерных системах в основном используются волоконные решетки, пассивные согласующие волокна в волоконных изоляторах и пассивные многомодовые волокна передачи энергии с большой жилой в компонентах передачи лазерной энергии. В настоящее время пассивные оптоволоконные продукты отечественных поставщиков в основном могут удовлетворить потребности производства, и только небольшое количество пассивного оптоволокна, используемого для продуктов сверхвысокой мощности, по-прежнему нуждается в использовании импортного оптического волокна.

Волоконно-лазерная оптика

Источник насоса

Его можно использовать в качестве прямого источника света для промышленных полупроводниковых лазеров, чтобы выводить лазерное излучение, а также в качестве источника света накачки для обеспечения мощного и яркого света накачки для волоконных лазеров.

Насосный комбайнер

Лазеры нескольких источников накачки могут быть объединены в оптическое волокно для достижения более высокой выходной мощности лазера накачки.

Объединитель энергии

Он может накладывать энергию нескольких высокомощных волоконных лазерных модулей и является основным устройством для реализации многорежимного комбинированного лазерного луча.

Волоконная решетка

Дифракционная решетка, образованная путем аксиально-периодической модуляции показателя преломления сердцевины волокна определенным методом. Она относится к пассивному фильтрующему устройству и также является необходимым компонентом резонатора. Она определяет выходную длину волны и ширину полосы лазера, а также может управлять модой лазера и качеством луча.

Излучатель

Это важный компонент, который может реализовать гибкую передачу мощного лазерного излучения на большие расстояния на месте применения и совместим с системой обработки, так что генерируемый лазером лазер передается на обрабатываемый материал для завершения процесса лазерной обработки.

изолятор

Он может эффективно защитить лазер и предотвратить повреждение других оптических компонентов обратным светом.

стриптизерша

Он может эффективно обрезать свет оболочки в лазере, защищать связанные устройства и улучшать качество выходного лазерного луча. Акустооптический модулятор в основном используется внутри резонатора и модулирует требуемый лазерный импульс с помощью технологии модуляции радиочастотного привода. Это компоненты ядра импульсного волоконного лазера с модуляцией добротности.

Сопоставитель шаблонов

Основное устройство, используемое для соединения двух различных типов оптических волокон, позволяет минимизировать потери соединения различных типов оптических волокон и оптимизировать согласование модового поля лазера.

Типы и применение

В зависимости от режима работы, существует 2 наиболее часто используемых типа волоконных лазеров: непрерывный лазер и импульсный лазер. Его можно использовать при резке, сварке, гравировке, маркировке, очистке и других сценариях.

Непрерывный лазер

Непрерывный лазер непрерывно излучает световой луч с пиковой мощностью 120KW. Он используется при резке, сварке, пайке, сверлении. Полунепрерывный лазер (QCW) по сути своей все еще импульсный, но с большей длительностью импульса и пиковой мощностью 23KW, который используется при резке, дуговой сварке, сверлении, пайке, закалке металлов (улучшение пластичности металла, снижение сопротивления постоянному току), особенно подходит для замены YAG-лазеров с ламповой накачкой при точечной сварке, сварке швов и сверлении. Существует определенное совпадение с непрерывным лазером в использовании.

Импульсный лазер

Импульсные лазеры можно разделить на наносекундные, пикосекундные, фемтосекундные импульсные лазеры. Лазер Nano2nd (более длинная ширина импульса) имеет пиковую мощность 2 МВт при скрайбировании, травлении, сверлении, обработке поверхности, закалке, маркировке. Лазер Nano1nd (более короткая ширина импульса для микрообработки) используется для закалки, резки кремниевых пластин и стекла. Лазер Pico2nd (ширина импульса достигает уровня pico2nd) имеет пиковую мощность более 2 МВт, который используется для чернения, резки сапфира и стекла, фотоэлектрической и OLED-резки. Лазер Femto10nd (ширина импульса до уровня femto2nd) имеет пиковую мощность более 2 МВт, который используется для резки листового металла, сверления, высокоточной обработки и офтальмологической хирургии.

Стоимость волоконного лазера

Волоконный лазерный гравер

Волоконный лазерный гравер

Стоимость станка для гравировки и изготовления на основе волоконного лазера составляет от 3,500 до 28,500 долларов США в зависимости от мощности импульсного лазера. 20W, 30W, 50W, 60W, 70W и 100W.

Волоконный лазерный резак

Волоконный лазерный резак

Стоимость станка для резки волоконным лазером составляет от 14,200 260,000 до долларов США в зависимости от мощности непрерывного лазера. 1000W, 1500W, 2000W, 3000W, 4000W, 6000W, 8000W, 10000W, 12000W, 15000W, 20000W, 30000Wи до 40000W.

Волоконный лазерный сварочный аппарат

Волоконный лазерный сварочный аппарат

Стоимость сварочного аппарата с волоконным лазером колеблется от 5,400 до 58,000 долларов США в зависимости от типа, включая портативный (ручной лазерный сварочный пистолет) сварочный аппарат, автоматический (контроллер ЧПУ) сварочный аппарат, робот-сварщик с непрерывной мощностью лазера 1000W, 1500W, 2000W и 3000W.

Волоконный лазерный очиститель

Волоконный лазерный очиститель

Средняя цена нового аппарата для очистки волоконным лазером составляет от 5,000 до 19,500 долларов США в зависимости от мощности импульсного лазера. 50W, 100W, 200W, 300W, и непрерывные мощности лазера 1000W, 1500W, 2000W, 3000W.

Дальнейшее чтение

Плюсы и минусы плазменной резки при изготовлении металла

2022-12-19Предыдущая

Что такое сверхбыстрый лазер?

2023-01-07Следующая

См. также

Можно ли резать латунь и медь лазером? Руководство по светоотражающим металлам.
2026-08-185-Minute Read

Можно ли резать латунь и медь лазером? Руководство по светоотражающим металлам.

Латунь и медь занимают первые места в списках металлов, представляющих угрозу для лазера. Твердая медь отражает примерно 95 процентов луча волоконного лазера, латунь не сильно отстает, и оба металла когда-то содержали предупреждения в руководствах по эксплуатации лазерных источников. Тем не менее, ювелирные мастерские ежедневно режут листовую латунь, а заводы по производству шин режут медь тоннами. В этом руководстве объясняется, что изменилось, где кроется реальный риск, минимальная мощность, при которой использование каждого металла целесообразно, и нетривиальная стратегия использования газа, которая позволяет разделить эти два металла.

Волоконный лазерный маркировочный станок VS CO2 Лазерная маркировочная машина
2020-03-162-Minute Read

Волоконный лазерный маркировочный станок VS CO2 Лазерная маркировочная машина

Короче говоря, волоконный лазерный маркировочный станок хорош для гравировки металла, и CO2 Лазерный маркировочный станок более профессионально подходит для гравировки дерева, кожи, стекла, акрила, бумаги, пластика и других неметаллических материалов.

Обработка на станках с ЧПУ для производства электромобилей: руководство для отрасли
2026-10-298-Minute Read

Обработка на станках с ЧПУ для производства электромобилей: руководство для отрасли

Производство электромобилей стало одним из крупнейших факторов, определяющих спрос на станки с ЧПУ за пределами аэрокосмической отрасли. Каждый электромобиль, сходящий с современной сборочной линии, проходит десятки этапов обработки на волоконно-лазерных резаках, фрезерных станках с ЧПУ, роботизированных сварочных аппаратах и ​​прецизионных обрабатывающих центрах, прежде чем попасть к покупателю. В этом руководстве рассматриваются конкретные процессы ЧПУ, используемые в производстве электромобилей, детали, производимые каждым процессом, материалы, доминирующие в отрасли, и области применения. STYLECNC Волоконно-оптические лазерные резаки, роботизированные сварочные системы и автоматизированные маршрутизаторы для производства электромобилей являются неотъемлемой частью цепочки поставок.

Как обслуживать станок для резки волоконным лазером?
2022-10-253-Minute Read

Как обслуживать станок для резки волоконным лазером?

При эксплуатации станка для резки волоконным лазером необходимо регулярно проводить техническое обслуживание для продления срока службы, поэтому, как обслуживать его ежедневно? Вы найдете в этом руководстве.

Стоимость изготовления изделий из листового металла: сравнение Европы и Китая.
2026-07-236-Minute Read

Стоимость изготовления изделий из листового металла: сравнение Европы и Китая.

Изготовление изделий из листового металла в Испании и Франции обычно обходится в 3-5 раз дороже в час, чем в Китае. Почасовая оплата труда составляет около 26 евро в Испании и 44 евро во Франции, тогда как на китайских заводах она составляет примерно 7-10 долларов США, и цены, указанные в расценках цехов, также значительно выше. Наличие собственного волоконного лазера — главный рычаг, который используют европейские производители для сокращения этой разницы.

Лазерная резка алюминия: проблемы, способы их решения и ограничения по толщине.
2026-08-087-Minute Read

Лазерная резка алюминия: проблемы, способы их решения и ограничения по толщине.

Алюминий одновременно является одним из наиболее часто обрабатываемых лазером металлов в промышленности и тем, который чаще всего приводит к проблемам с резьбой. Он отражает луч, который должен его расплавить, отводит тепло от места резки быстрее, чем почти любой другой конструкционный металл, и образует липкий окалину на нижнем крае, о которой работникам, занимающимся резкой стали, никогда не приходится задумываться. В этом руководстве объясняется, почему алюминий плохо поддается лазерной резке, рассматриваются 4 проблемы, которые являются причиной почти каждой неудачной резки алюминия, и приводятся данные о толщине в зависимости от мощности лазера, которые позволяют отличить маркетинговые заявления от того, что станок чисто режет в процессе производства.

Оставить отзыв

Рейтинг от 1 до 5 звезд

Поделитесь своими мыслями и чувствами с другими

Нажмите, чтобы изменить капчу