ในยุคปัจจุบันของการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีเลเซอร์เลเซอร์โซลิดสเตตและเลเซอร์ไฟเบอร์เป็นผลิตภัณฑ์เลเซอร์หลักสองตัวที่สำคัญได้แสดงให้เห็นถึงเสน่ห์และข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์ของพวกเขาในหลายสาขาเช่นการผลิตอุตสาหกรรมการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการประยุกต์ทางทหาร
1. หลักการทางเทคนิคและความแตกต่างด้านประสิทธิภาพ
①รับสื่อ
เลเซอร์ไฟเบอร์ใช้เส้นใยแก้วที่เจือด้วยโลกหายากเป็นสื่อที่ได้รับ ภายใต้การกระทำของแสงปั๊มความหนาแน่นของพลังงานสูงจะเกิดขึ้นในเส้นใยส่งผลให้เกิดการผกผันของประชากรระดับพลังงานเลเซอร์และการแกว่งเลเซอร์ถูกสร้างขึ้นผ่านห่วงข้อเสนอแนะเชิงบวกของโพรงเรโซแนนท์ เลเซอร์ไฟเบอร์มีขนาดกะทัดรัดและไม่จำเป็นต้องใช้ระบบทำความเย็นที่ซับซ้อนและความยืดหยุ่นของเส้นใยทำให้พวกเขาได้เปรียบมากขึ้นในการประมวลผลการประมวลผลอวกาศหลายมิติ
แกนกลางของเลเซอร์ไฟเบอร์คือใยแก้วนำแสงแก้วที่ยืดหยุ่นผมบางหรือพลาสติกที่รู้จักกันดีสำหรับความสามารถในการชี้นำแสงในระยะทางไกลโดยมีการสูญเสียน้อยที่สุด เส้นใยทำหน้าที่เป็นตัวกลางที่ได้รับจากเลเซอร์และเป็นแกนหลักของการทำงานของเลเซอร์ อย่างไรก็ตามแตกต่างจากกระจกหรือเส้นใยพลาสติกที่ใช้ในการสื่อสารโทรคมนาคมใยแก้วนำแสงในเลเซอร์เส้นใยจะถูกเจือด้วยองค์ประกอบของโลกหายากเช่น Erbium หรือ Ytterbium ยาสลบนี้แนะนำสถานะพลังงานที่จำเป็นสำหรับการทำงานด้วยเลเซอร์ทำให้เส้นใยไม่เพียง แต่เป็นแนวทางให้แสง แต่ยังขยาย
โซลิดสเตตเลเซอร์ (SSL) อยู่กึ่งกลางบนวัสดุที่เป็นเอกลักษณ์ของวัสดุที่เป็นของแข็งและมักจะประกอบด้วยสี่ส่วน: รับสื่อ, ระบบระบายความร้อน, ช่องโหว่แบบออพติคอลและแหล่งปั๊ม ได้รับสื่อกลางเช่น Ruby (Cr: Al₂o₃) หรือ Neodymium-doped Yttrium Garnet (ND: YAG) เป็นวิญญาณของเลเซอร์ที่เป็นของแข็ง ไอออนที่เปิดใช้งาน (เช่นND³⁺) ที่เติมภายในนั้นจะได้รับการผกผันหมายเลขอนุภาคภายใต้การกระทำของแสงปั๊มซึ่งจะสร้างเลเซอร์ ระบบทำความเย็นมีหน้าที่รับผิดชอบในการกำจัดความร้อนที่สะสมไว้ในตัวกลาง Gain เนื่องจากการสร้างเลเซอร์เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของเลเซอร์มีเสถียรภาพ โพรงเรโซแนนท์แบบออพติคอลก่อให้เกิดการสั่นอย่างต่อเนื่องผ่านการตอบรับเชิงบวกของโฟตอนและส่งออกลำแสงเลเซอร์แบบโมโนโครมและทิศทางสูง
②ประสิทธิภาพและประสิทธิภาพ
เลเซอร์ไฟเบอร์เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมด้วยธรรมชาติของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงซึ่งดำเนินการด้วยแสงที่มีการสูญเสียน้อยที่สุด คุณลักษณะนี้ทำให้เลเซอร์ไฟเบอร์ประหยัดพลังงานอย่างไม่น่าเชื่อซึ่งมักจะได้รับประสิทธิภาพเกิน 30% โดยทั่วไปแล้วเลเซอร์โซลิดสเตตนั้นมีประสิทธิภาพน้อยกว่าน่าจะเกิดจากการสูญเสียของสื่อเพิ่มขึ้นจำนวนมากและความต้องการหลอดไฟที่มีความเข้มสูงสำหรับการสูบน้ำ
③คุณภาพของไบม์: ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของเลเซอร์ในแอปพลิเคชันที่มีความแม่นยำ การทำงานแบบโหมดเดียวของเลเซอร์ไฟเบอร์สามารถให้คุณภาพลำแสงสูงอย่างไม่น่าเชื่อโดดเด่นด้วยการโฟกัสที่แน่นหนาและความแตกต่างน้อยที่สุด แม้ว่าเลเซอร์โซลิดสเตตสามารถให้คานคุณภาพสูงได้ แต่พวกเขามักจะยากที่จะจับคู่คุณภาพลำแสงของเลเซอร์ไฟเบอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระดับพลังงานที่สูงขึ้น แม้จะมีประสิทธิภาพต่ำและคุณภาพของลำแสงเลเซอร์โซลิดสเตตก็ไม่ได้รับประโยชน์ พวกเขามีความสามารถในการปรับขนาดพลังงานที่ทรงพลังและเหมาะสำหรับการใช้งานที่ใช้พลังงานสูง เลเซอร์โซลิดสเตตสามารถออกแบบมาเพื่อสร้างระดับพลังงานสูงอย่างไม่น่าเชื่อโดยการเพิ่มขนาดของตัวกลางเกนและพลังงานปั๊มซึ่งไม่ง่ายนักสำหรับเลเซอร์ไฟเบอร์เนื่องจากข้อ จำกัด ของขนาดเส้นใยและการกระจายความร้อน
④เลเซอร์เส้นใยเสถียรมีความเสถียรสูง โครงสร้างเส้นใยของพวกเขานั้นไม่รู้สึกถึงการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อม (เช่นอุณหภูมิความชื้นการสั่นสะเทือน ฯลฯ ) และสามารถรักษาสถานะการทำงานที่มั่นคงในสภาพแวดล้อมที่ค่อนข้างรุนแรง ในเวลาเดียวกันเลเซอร์ไฟเบอร์ใช้โครงสร้างของโซลิดสเตตและไม่มีส่วนประกอบออปติคัลพื้นที่ว่างดังนั้นจึงถือว่ามีความทนทานมากขึ้นและสามารถปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงด้านสิ่งแวดล้อม เลเซอร์โซลิดสเตตมีเสถียรภาพที่ค่อนข้างแย่และการเปลี่ยนแปลงปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานมากขึ้น
lasers ไฟเบอร์ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนมีประสิทธิภาพการกระจายความร้อนที่ยอดเยี่ยม ตัวกลางที่ได้รับคือใยแก้วนำแสงซึ่งมีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ต่ออัตราส่วนปริมาตรและความร้อนสามารถกระจายไปอย่างรวดเร็วดังนั้นจึงสามารถทำงานได้อย่างเสถียรเป็นเวลานานและสามารถทนต่อพลังงานที่สูงได้ การกระจายความร้อนของเลเซอร์โซลิดสเตตนั้นค่อนข้างยากและปัญหาผลกระทบทางความร้อนมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นเมื่อทำงานด้วยพลังงานสูงส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของเลเซอร์
⑥เลเซอร์ไฟเบอร์ขนาดและค่าบำรุงรักษามีขนาดกะทัดรัดและเกือบจะไม่ต้องบำรุงรักษา เส้นใยขนาดเล็กและไม่มีกระจกภายนอกลดปัญหาการจัดตำแหน่งที่เกี่ยวข้องกับเลเซอร์โซลิดสเตต นอกจากนี้ความสามารถในการกระจายความร้อนที่ยอดเยี่ยมของเส้นใยมักไม่จำเป็นต้องใช้การระบายความร้อนแบบใช้งานลดความต้องการการบำรุงรักษาเพิ่มเติม ในเวลาเดียวกันเลเซอร์ไฟเบอร์มักจะปลอดภัยกว่าที่จะทำงานเนื่องจากเลเซอร์ถูกกักตัวไว้ภายในเส้นใยลดความเสี่ยงของการสัมผัสโดยไม่ตั้งใจ การจัดตำแหน่งของกระจกในเลเซอร์โซลิดสเตตนั้นมีความสำคัญต่อการทำงานของพวกเขาและต้องมีการตรวจสอบและการปรับอย่างสม่ำเสมอซึ่งจะเพิ่มภาระงานในการบำรุงรักษา นอกจากนี้เลเซอร์โซลิดสเตตมักจะต้องใช้การระบายความร้อนที่ใช้งานเพื่อจัดการความร้อนที่เกิดขึ้นในตัวกลาง Gain ซึ่งไม่เพียง แต่เพิ่มความซับซ้อนของระบบ แต่ยังเพิ่มความต้องการการบำรุงรักษา เลเซอร์โซลิดสเตตมีแนวโน้มที่จะใหญ่กว่าเลเซอร์ไฟเบอร์ ความต้องการกระจกเพิ่มขนาดใหญ่และกระจกภายนอกเพิ่มขนาดและน้ำหนักโดย จำกัด การบังคับใช้ในแอปพลิเคชันที่มีพื้นที่ จำกัด
2. ฟิลด์แอปพลิเคชัน
เลเซอร์ไฟเบอร์ส่องแสงในด้านการตัดและการเชื่อมอุตสาหกรรมด้วยพลังงานสูงคุณภาพลำแสงสูงประสิทธิภาพการกระจายความร้อนและความมั่นคง เลเซอร์ไฟเบอร์เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดแผ่นหนาและการเชื่อมวัสดุโลหะ ประสิทธิภาพการแปลงไฟฟ้าสูงและการออกแบบที่ปราศจากการปรับและการบำรุงรักษาช่วยลดค่าใช้จ่ายในการใช้งานและความยากลำบากในการบำรุงรักษาอย่างมาก ในเวลาเดียวกันความอดทนสูงของเลเซอร์ไฟเบอร์ต่อสภาพแวดล้อมการทำงานที่รุนแรงเช่นฝุ่นการสั่นสะเทือนความชื้น ฯลฯ ทำให้พวกเขาทำงานได้ดีในสถานที่อุตสาหกรรมต่างๆ เลเซอร์อย่างต่อเนื่องมีระดับการเจาะในระดับสูงในการประมวลผลแมโครและค่อยๆเปลี่ยนวิธีการประมวลผลแบบดั้งเดิมในสาขานี้
เลเซอร์โซลิดสเตตนั้นมีความโดดเด่นในด้านการประมวลผลความแม่นยำพิเศษและการประมวลผลพิเศษด้วยพลังงานสูงสุดพลังงานชีพจรขนาดใหญ่และเอาต์พุตเลเซอร์ความยาวคลื่นสั้น (เช่นแสงสีเขียวและแสงอัลตราไวโอเลต) ในกระบวนการต่าง ๆ เช่นการทำเครื่องหมายวัสดุโลหะ/ไม่ใช่โลหะการตัดการขุดเจาะและการเชื่อมเลเซอร์โซลิดสเตตสามารถบรรลุความแม่นยำในการประมวลผลที่สูงขึ้นและการบังคับใช้วัสดุที่กว้างขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเชื่อมที่มีความแม่นยำสูงและการพิมพ์ 3 มิติของวัสดุที่ไม่ใช่โลหะเลเซอร์โซลิดสเตตได้กลายเป็นอุปกรณ์ที่ต้องการเนื่องจากเลเซอร์ความยาวคลื่นสั้นที่มีผลกระทบความร้อนขนาดเล็กและความแม่นยำในการประมวลผลสูง เลเซอร์โซลิดสเตตส่วนใหญ่จะใช้ในสนามของวัสดุไมโครที่มีความแม่นยำของวัสดุที่ไม่ใช่โลหะและวัสดุโลหะบาง, เปราะและวัสดุโลหะอื่น ๆ เนื่องจากความยาวคลื่นสั้น (อัลตราไวโอเลต, อัลตราไวโอเลตลึก), ความกว้างพัลส์สั้น (picosecond, femtosecond) และสูง พลังสูงสุด นอกจากนี้เลเซอร์โซลิดสเตตยังมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่ทันสมัยในด้านสิ่งแวดล้อมการแพทย์การทหารและอื่น ๆ
3. ส่วนแบ่งการตลาด
ประเทศของฉันอยู่ในขั้นตอนการเปลี่ยนแปลงและการอัพเกรดการผลิตจากการผลิตระดับต่ำสุดไปจนถึงการผลิตระดับไฮเอนด์ บัญชีการผลิตระดับต่ำสุดในสัดส่วนที่สูง ตลาดการประมวลผลมหภาคครอบคลุมทั้งการผลิตต่ำสุดและการผลิตระดับสูง ความต้องการของตลาดมีขนาดใหญ่ ดังนั้นความสามารถในตลาดของเลเซอร์ไฟเบอร์จึงค่อนข้างใหญ่
ระดับของการแปลเลเซอร์ไฟเบอร์พลังงานต่ำในประเทศนั้นสูงและมีผู้ผลิตขนาดใหญ่ในประเทศจำนวนมาก จากรายงานของ "รายงานการพัฒนาอุตสาหกรรมเลเซอร์ของจีน" เลเซอร์ไฟเบอร์ที่ใช้พลังงานต่ำได้รับการแทนที่ด้วยผลิตภัณฑ์ในประเทศอย่างสมบูรณ์ ในแง่ของเลเซอร์ไฟเบอร์ต่อเนื่องขนาดกลางคุณภาพในประเทศไม่มีข้อเสียที่ชัดเจนข้อได้เปรียบด้านราคานั้นชัดเจนและส่วนแบ่งการตลาดเทียบเท่า ในแง่ของเลเซอร์เส้นใยต่อเนื่องที่มีกำลังสูงแบรนด์ในประเทศได้รับยอดขายบางส่วน
สำหรับเลเซอร์ที่แข็งแกร่งเนื่องจากการพัฒนาปลายในประเทศจีนปัจจุบันยังไม่มี บริษัท จดทะเบียนที่มีผลิตภัณฑ์นี้เป็นธุรกิจหลักของพวกเขาและพวกเขามักจะซื้อแบรนด์ต่างประเทศ
เลเซอร์ไฟเบอร์ส่วนใหญ่จะใช้ในด้านการประมวลผลมาโครเนื่องจากกำลังขับสูง (การประมวลผลมาโครเลเซอร์โดยทั่วไปหมายถึงการประมวลผลขนาดและรูปร่างของวัตถุประมวลผลที่มีอิทธิพลของลำแสงเลเซอร์ในวัตถุประมวลผลภายในช่วงมิลลิเมตร ); เลเซอร์ที่เป็นของแข็งถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการประมวลผลขนาดเล็กเนื่องจากข้อดีของพวกเขาเช่นความยาวคลื่นสั้นความกว้างพัลส์แคบและพลังงานสูงสุดสูง (การประมวลผลไมโครโดยทั่วไปหมายถึงการประมวลผลของขนาดและรูปร่างที่มีความแม่นยำสูงถึงไมโครมิเตอร์ ) ส่งผลให้เกิดความแตกต่างระหว่างผู้ใช้เลเซอร์ที่เป็นของแข็งและเลเซอร์ไฟเบอร์
โดยทั่วไปเลเซอร์ที่เป็นของแข็งและเลเซอร์ไฟเบอร์มีฟิลด์แอปพลิเคชันที่แตกต่างกันและแต่ละอันมีฟิลด์แอปพลิเคชันของตัวเอง ไม่มีการแข่งขันโดยตรงระหว่างทั้งสองในสาขาส่วนใหญ่ ในด้านการประมวลผลวัสดุโลหะที่ทับซ้อนกับสนามของการประมวลผลขนาดเล็กเมื่อโลหะมีความหนาบางอย่างฟิลด์นี้มักใช้วิธีการดั้งเดิมหรือเลเซอร์ไฟเบอร์เนื่องจากเหตุผลด้านต้นทุน เลเซอร์ที่เป็นของแข็งจะใช้เฉพาะในฉากที่มีความหนาของโลหะบางหรือข้อกำหนดการประมวลผลสูงและไม่รู้สึกถึงค่าใช้จ่าย นอกจากนี้การแข่งขันที่ทับซ้อนกันระหว่างทั้งสองอยู่ในระดับต่ำ เลเซอร์ที่เป็นของแข็งส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการประมวลผลของวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ (แก้ว, เซรามิก, พลาสติก, โพลิเมอร์, บรรจุภัณฑ์, วัสดุที่เปราะบาง ฯลฯ ) และในด้านของวัสดุโลหะพวกเขาจะใช้ในฉากที่มีความต้องการความแม่นยำสูงและ ค่อนข้างไม่รู้สึกถึงค่าใช้จ่าย
