Professionaalsed teadmised

Kiudlaseri rakendamise analüüs erinevates tööstusharudes

2021-04-01
Kiudlaser-märgistusmasina tööstuslik rakendus
Tööstuslik tootmine nõuab suurt töökindlust, väikest suurust, vaikset ja hõlpsat käsitsemist. Kiudlasereid eelistatakse laialdaselt nende kompaktse paigutuse, suure valguskonversiooni vastavuse, lühikese soojenemisaja, vähese olukorra mõju, hooldusvaba ja hõlpsa ühendamise tõttu optiliste kiudude või valgust juhtivate süsteemidega. Tänapäeval asendavad kiudlaserid järk-järgult traditsiooniliste laserite juhtivaid positsioone lasermärgistamisel, laserkeevitamisel ja laserlõikamisel.
Märgistusväljal asendab kiudlaserite kõrge kiire kvaliteedi ja positsioneerimistäpsuse tõttu kiudmärgistussüsteem Nd:YAG-impulsslasermärgistussüsteemi, mis ei allu suure süsinikdioksiidisisaldusega laser- ja ksenoonlampide pumpamisele. Taixi ja Jaapani turgudel tehakse seda tüüpi asendusi palju. Ainuüksi Jaapanis on igakuine nõudlus suurem kui 100 ühikut. IPG andmetel oli Saksa BMW Motors ostnud oma suure võimsusega kiudlaserid kasutamiseks uste keevitamise tootmisliinides.
Maailma suurima tööstusliku tootmisriigina on Hiina nõudlus kiudlaser-märgistusmasinate järele väga suur ja eeldatavasti on neid rohkem kui 2000 ühikut aastas. Laserkeevitamise ja -lõikamise valdkonnas on tuhandete vattide või isegi kümnete megavatiste kiudlaserite väljatöötamisega hakatud kasutama ka fiiberlasereid.
Kiudlaseri rakendamine sensatsioonis
Võrreldes teiste valgusallikatega on kiudlaseritel sensorallikatena palju eeliseid. Esiteks on kiudlaseritel suurepärased jõudlused, nagu kõrge kasutusmäär, häälestatavus, hea stabiilsus, kompaktne suurus, kerge kaal, lihtne hooldus ja hea kiire kvaliteet. Teiseks on kiudlaserid hästi ühendatud fiiberoptikaga ja ühilduvad täielikult olemasolevate fiiberoptiliste seadmetega, võimaldades täielikku kiu testimist.
Kiudoptiline andur, mis põhineb häälestatavatel kitsa joonelaiusega kiudlaseritel, on nüüd üks kuumemaid rakendusi selles valdkonnas. Kiudlaseril on kitsas spektrijoone laius, ülipikk kuivpikkus ja seda saab kiiresti sageduse järgi moduleerida. Selle kitsa joonelaiusega kiudlaseri rakendamine hajustuvastussüsteemile võimaldab ülipika vahemaa ülikõrge täpsusega kiudude tuvastamist. Ameerika Ühendriikides ja Euroopas kasutatakse seda häälestatavatel kitsa joonelaiusega kiudlaseritel põhinevat tajumisoskust kõikjal. Hiina loodab saada rohkem kui 100 sellist kiudoptilist laserit aastas.
Kiudlaseri kasutamine suhtluses
Võrreldes teist tüüpi laseritega on kiudlaseritel ilmsed eelised paigutuse kompaktsuse, soojuse hajumise, kiire kvaliteedi, mahu ja ühilduvuse osas olemasolevate süsteemidega ning neid on sidevaldkonnas laialdaselt kasutatud.
Režiimilukuga kiudlaser, mille võimendusmeediumiks on haruldaste muldmetallide legeeritud kiud, suudab toota ülilühikesi optilisi impulsse suure kordussageduse ja pikosekundi või femtosekundi pikkuse impulsi laiusega ning selle laseri lainepikkus langeb optimaalsele kiudühenduse aknale 1,55 μm. Bändis on see tulevikus kiire optilise sidesüsteemi aspiratsiooniallikas. Tänapäeval on välja töötatud režiimilukuga kiudlasereid, mille kordussagedus on 10 GHz ja 40 GHz. Kui see sidevõrk on kasutusele võetud, on nõudlus selle näidislaseri järele tohutu.
Kiudlaseri kasutamine teraapias
Tänapäeval on enamik kliinilistes rakendustes kasutatavatest laseritest argoonioonlaserid, süsinikdioksiidi laserid ja YAG laserid, kuid tavaliselt ei ole nende kiire kvaliteet kõrge, neil on väga suur maht, nad vajavad tohutut vesijahutussüsteemi ja väga raske paigutada ja hooldada. Võib lisada kiudlasereid. Kuna veemolekulide imemispiik on 2 μm, võib 2 μm kiudlaseri kasutamine kirurgilise protseduurina saavutada kiire hemostaasi ja vältida operatsiooniga inimkeha kahjustamist.