レーザーのシングルモードおよびマルチモード分析
シングルモードレーザーとマルチモードレーザーには違いもあります。 ファイバーレーザーの適用範囲は非常に広く、レーザーファイバー通信、レーザー宇宙通信、工業用造船、自動車製造、レーザー彫刻、レーザーマーキング、レーザー切断、印刷ロール、金属および非金属の穴あけ/切断/溶接(ろう付け、クエンチ)水、クラッディングおよび深部溶接)、軍事および国防のセキュリティ、医療機器および機器、他のレーザーのポンプ源としての大規模インフラストラクチャなど。
ご存知のように、ファイバーレーザーで励起されたビームのエネルギー分布は「ガウス分布」に似ています。ファイバーレーザーは、ポンプ光源、マルチモードカプラー(コンバイナー)、ファイバーグレーティング、アクティブファイバー、ビームキャリブレーション出力モジュール、およびパッシブファイバー(エネルギー出力ファイバー)で構成されています。
レーザー内部にポンプモジュールが1つしかない場合は、シングルモードレーザーと呼ばれ、複数のポンプモジュールが組み合わされ、複数のポンプ光ビームがビームコンバイナーを介してアクティブファイバーに入射するため、より高い出力を得ることができます。この種のマルチモジュールの組み合わせのレーザービームは、マルチモードレーザーです。主流のファイバーレーザー製品の中で、シングルモードレーザーは主に中小出力であり、高出力製品は主にマルチモードレーザーです。
シングルモードファイバーコアは比較的細く、急な山のように非常に集中したエネルギーで典型的なガウシアンビームを放射し、ビーム品質はマルチモードよりも優れています。マルチモードは複数のガウシアンの組み合わせに相当します。ビームなので、エネルギー分布は約1です。逆カップはより平均的であり、もちろんビーム品質はシングルモードよりも劣ります。
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異なる特性に応じて、シングルモードとマルチモードのアプリケーションの方向は異なります。たとえば、1mm以下のステンレス鋼/炭素鋼シートの切断では、シングルモードの処理効率はマルチモードの処理効率よりも大幅に優れており(シングルモードは15%〜20%高速です)、切断品質は同様ですが、2mm以上の厚板の場合、品質と効率の点で、高出力マルチモードレーザーの方が優れています。
レーザー溶接の分野で使用されます。熱伝導溶接では、シングルモードレーザーを使用すると、より均一で滑らかな溶接が可能になります。そのため、シングルモードレーザーは、ソフトパック時のタブのスタック溶接など、一部の薄い材料の溶接に使用されます。パワーバッテリーはグループ化されています。深溶け込み溶接では、マルチモードレーザーを使用すると、バスバースクエアパワーバッテリーパックの溶接など、より優れたアスペクト比の溶接を行うことができます。
特別な注意は、レーザーのシングルモードとマルチモードがファイバーレーザーを選択するための重要な基礎であるということです。ファイバーレーザーは、高い電気光学変換効率、高い安定性、高いビーム品質、および低い使用コストという利点により、レーザー加工分野でますます人気が高まっています。非常に高品質の光源として、コストは近年増加しています。減少しているため、従来のソリッドステートおよびガスレーザー市場は常にファイバーレーザーに取って代わられています。
