Referencia para la selección de láser de fibra monomodo

Referencia para la selecciónláser de fibra monomodo
En aplicaciones prácticas, la elección de un monomodo adecuadoláser de fibraRequiere una ponderación sistemática de diversos parámetros para garantizar que su rendimiento se ajuste a los requisitos específicos de la aplicación, el entorno operativo y las limitaciones presupuestarias. Esta sección proporcionará una metodología práctica de selección basada en los requisitos.
Estrategia de selección basada en escenarios de aplicación
Los requisitos de rendimiento paraláseresVarían significativamente según los diferentes escenarios de aplicación. El primer paso en la selección es definir las necesidades principales de la aplicación.
Procesamiento de materiales de precisión y fabricación micronano: Estas aplicaciones incluyen corte fino, taladrado, troceado de obleas semiconductoras, marcado a nivel micrométrico e impresión 3D, entre otras. Estas aplicaciones exigen requisitos extremadamente altos en cuanto a la calidad del haz y el tamaño del punto focal. Se debe seleccionar un láser con un factor M² lo más cercano posible a 1 (por ejemplo, <1,1). La potencia de salida debe determinarse en función del espesor del material y la velocidad de procesamiento. Generalmente, una potencia de entre decenas y cientos de vatios puede satisfacer los requisitos de la mayoría de los microprocesamientos. En cuanto a la longitud de onda, 1064 nm es la opción preferida para la mayoría de los procesos de procesamiento de materiales metálicos debido a su alta tasa de absorción y bajo coste por vatio de potencia láser.
Investigación científica y medición de alta gama: Los escenarios de aplicación incluyen pinzas ópticas, física de átomos fríos, espectroscopia de alta resolución e interferometría. Estos campos suelen tener una gran importancia para la monocromaticidad, la estabilidad de frecuencia y el rendimiento de ruido de los láseres. Se debe priorizar el uso de modelos con ancho de línea estrecho (incluso de una sola frecuencia) y ruido de baja intensidad. La longitud de onda debe seleccionarse en función de la línea de resonancia de un átomo o molécula específico (por ejemplo, 780 nm se utiliza comúnmente para enfriar átomos de rubidio). La salida de mantenimiento de polarización suele ser necesaria para experimentos de interferencia. El requisito de potencia no suele ser alto, y con frecuencia basta con varios cientos de milivatios o varios vatios.
Medicina y biotecnología: Las aplicaciones incluyen cirugía oftálmica, tratamientos cutáneos e imágenes por microscopía de fluorescencia. La seguridad ocular es fundamental, por lo que se suelen seleccionar láseres con longitudes de onda de 1550 nm o 2 μm, que se encuentran en la banda de seguridad ocular. Para aplicaciones diagnósticas, es fundamental prestar atención a la estabilidad de la potencia. Para aplicaciones terapéuticas, la potencia adecuada debe seleccionarse en función de la profundidad del tratamiento y los requisitos energéticos. La flexibilidad de la transmisión óptica es una ventaja fundamental en estas aplicaciones.
Comunicación y detección: La detección por fibra óptica, el lidar y la comunicación óptica espacial son aplicaciones típicas. Estos escenarios requieren...láserAlta fiabilidad, adaptabilidad ambiental y estabilidad a largo plazo. La banda de 1550 nm se ha convertido en la opción preferida debido a su menor pérdida de transmisión en fibras ópticas. Para sistemas de detección coherente (como el lidar coherente), se requiere un láser polarizado linealmente con un ancho de línea extremadamente estrecho como oscilador local.
2. Ordenación prioritaria de parámetros clave
Frente a numerosos parámetros, se pueden tomar decisiones en función de las siguientes prioridades:
Parámetros decisivos: Primero, determine la longitud de onda y la calidad del haz. La longitud de onda se determina por los requisitos esenciales de la aplicación (características de absorción del material, estándares de seguridad, líneas de resonancia atómica), y generalmente no hay margen para concesiones. La calidad del haz determina directamente la viabilidad básica de la aplicación. Por ejemplo, el mecanizado de precisión no admite láseres con un M² excesivamente alto.
Parámetros de rendimiento: En segundo lugar, preste atención a la potencia de salida y al ancho de línea/polarización. La potencia debe cumplir con el umbral de energía o los requisitos de eficiencia de la aplicación. Las características del ancho de línea y la polarización se determinan en función de la ruta técnica específica de la aplicación (por ejemplo, si se trata de interferencias o duplicación de frecuencia). Parámetros prácticos: Finalmente, considere la estabilidad (como la estabilidad de la potencia de salida a largo plazo), la fiabilidad (tiempo de funcionamiento sin fallos), el consumo de energía, la compatibilidad de interfaces y el coste. Estos parámetros afectan la dificultad de integración y el coste total de propiedad del láser en el entorno de trabajo real.

3. Selección y evaluación entre monomodo y multimodo
Aunque este artículo se centra en el modo únicoláseres de fibraEs fundamental comprender claramente la necesidad de elegir un láser monomodo en la selección real. Cuando los requisitos principales de una aplicación son la máxima precisión de procesamiento, la mínima zona afectada por el calor, la máxima capacidad de enfoque o la mayor distancia de transmisión, un láser de fibra monomodo es la única opción correcta. Por el contrario, si la aplicación implica principalmente la soldadura de placas gruesas, el tratamiento de superficies de gran superficie o la transmisión de alta potencia a corta distancia, y el requisito de precisión absoluta no es alto, los láseres de fibra multimodo pueden resultar una opción más económica y práctica gracias a su mayor potencia total y menor coste.