لیزرهای فیبر در دنیای مدرن و صنایع پیشرو جای خود را باز کرده‌اند. با توجه به طول موج های متفاوتی که می‌توانند تولید کنند، به طور گسترده در محیط های صنعتی برای انجام برش، علامت گذاری، جوشکاری، بافت، حفاری و موارد دیگر استفاده می‌شوند. آنها همچنین در زمینه‌های دیگر مانند مخابرات و پزشکی استفاده می‌گردند.

لیزرهای فیبر از یک کابل فیبر نوری ساخته شده از شیشه سیلیکا برای هدایت نور استفاده می‌نمایند. پرتو لیزر حاصل از برش لیزر فیبر ، از سایر انواع لیزرها دقیق تر است زیرا مستقیم تر و کوچکتر است. آنها همچنین دارای خط لیزر ظریف، راندمان الکتریکی خوب، نگهداری کم و هزینه‌های عملیاتی پایین هستند.

اگر مایلید همه چیز را در مورد لیزرهای فیبر بدانید، تا پایان این مقاله و مقاله‌های آتی وبلاگ شیت لیزر با ما همراه باشید، در مقالات آتی به بررسی دستگاه برش لیزر فیبر، عملکرد و کاربردهای آن خواهیم پرداخت.

 

اختراع  دستگاه برش لیزر فیبر

الیاس اسنیتزر (Elias Snitzer) لیزر فیبر را در سال ۱۹۶۱ اختراع کرد و استفاده از آن را در سال ۱۹۶۳ نشان داد. با این حال، کاربردهای تجاری جدی آن در دهه ۱۹۹۰ ظاهر شد.

دلیل اصلی فاصله زمانی میان تولید تا بهره‌برداری از دستگاه برش لیزر اسنیتزر این است که در آن زمان فناوری لیزر فیبر هنوز در مراحل اولیه بود. به عنوان مثال، لیزرهای فیبر فقط می‌توانستند چند ده میلی وات ساطع کنند در حالی که بیشتر کاربردها حداقل به ۲۰ وات نیاز دارند. همچنین هیچ وسیله‌ای برای تولید نور پمپ با کیفیت بالا وجود نداشت، زیرا دیودهای لیزر به خوبی امروز عمل نمی‌کردند.

 

در طی سال‌های اخیر لحظات سازنده‌ای در تاریخچه رشد برش لیزر فیبر وجود داشته  است که در اینجا به ذکر برخی از این لحظات کلیدی در تاریخ فناوری لیزر فیبر که به اوایل سال ۱۹۱۷ زمانی که آلبرت انیشتین اساس آن را پایه گذاری کرد، باز می‌گردد، می‌پردازیم:

  • ۱۹۱۷  تشعشعات تحریک شده کشف شد (آلبرت انیشتین).
  • ۱۹۵۷ چارچوب نظری برای لیزر ایجاد شد (گوردون گولد).
  • ۱۹۶۰  اولین لیزر – لیزر یاقوتی – ساخته شد (تد میمن).
  • ۱۹۶۰  پرتوهای لیزر موج پیوسته برای اولین بار تولید شد.
  • ۱۹۶۰  اصطلاح “فیبر نوری” (Narinder Kapany) ابداع شد.
  • ۱۹۶۱  حالت‌های نوری در الیاف شیشه اختراع شد (الیاس اسنیتزر).
  • ۱۹۶۲ تکنیکی برای تولید پرتوهای لیزری پالسی با نام کیو سوئیچینگ (Q-Switching)، ابداع شد (رابرت دبلیوهلوارث و آر جی مک‌کلانگ).
  • ۱۹۶۳ اولین لیزر فیبر رونمایی شد (الیاس اسنیتزر).
  • ۱۹۶۴ روشی برای حذف ناخالصی‌ها از الیاف شیشه و در نتیجه محدود کردن اتلاف نور کشف شد (چارلز کائو و جورج هاکام).
  • ۱۹۸۸  اولین لیزر فیبر دو لایه ساخته و رونمایی گردید (الیاس اسنیتزر).
  • ۱۹۹۰  سد وات با یک لیزر فیبر ۴ واتی اربیوم دوپ شکسته شد.
  • ۲۰۰۴  لیزر و تقویت کننده فیبر سیلیکا تک حالته اختراع شد (دیوید ان. پین).

امروزه پیشرفت‌های مهمی در فناوری لیزر فیبر در حال انجام است که آن را کارآمدتر، قدرتمندتر و در دسترس‌تر می‌سازد. برخی از برنامه های آینده شامل تمیز کردن لیزر و بافت لیزری است که می تواند جایگزین فناوری‌های آلاینده شود و به سبزتر شدن جهان کمک نماید.

 

انواع برش لیزر فیبر

به طور کلی، لیزرهای فیبر را می‌توان با استفاده از معیارهای زیر دسته بندی نمود:

منبع لیزر

لیزرهای فیبر با توجه به موادی که منبع لیزر با آن مخلوط شده است متفاوت است. برخی از نمونه‌ها عبارتند از: لیزرهای فیبر دوپ شده با ایتربیوم، لیزرهای فیبر دوپ شده با تولیوم و لیزرهای فیبر دوپ شده با اربیوم. همه این نوع لیزرها برای کاربردهای مختلف استفاده می‌شوند زیرا طول موج‌های متفاوتی تولید می‌کنند.

 

📌 مقاله مرتبط:

برای آشنایی بیشتر با موضوع، پیشنهاد می شود این مقاله را نیز مطالعه بفرمایید: واژه نامه اصطلاحات برش لیزر

 

نحوه عملکرد

انواع مختلف دستگاه‌های لیزر، پرتوهای لیزر را به طور متفاوتی منتشر می‌نمایند. این پرتوها را می‌توان با یک نرخ تکرار تعیین شده، برای رسیدن به توان های پیک بالا در لیزرهای فایبر پالسی، پالس کرد. این نوع پالس پرتو لیزر در دستگاه های q سوئیچ، سوئیچ افزایشی و دستگاه حالت قفل شده وجود دارد.
تابش پرتو لیزر می تواند پیوسته باشد، به این صورت که به طور مداوم یک مقدار انرژی را ارسال کند که در دستگاه های فایبر موج پیوسته به کار می‌روند.

 

توان لیزر

توان لیزر بر حسب وات بیان می‌شود و نشان دهنده توان متوسط ​​پرتو لیزر است. به عنوان مثال، شما می‌توانید یک لیزر فیبر ۲۰ وات، یک لیزر فیبر ۵۰ وات و غیره داشته باشید. مسلماٌ لیزرهای پرقدرت سریعتر از لیزرهای کم توان انرژی بیشتری تولید می‌کنند.

 

حالت عملکرد

حالت به اندازه هسته (محل حرکت نور) در فیبر نوری اشاره دارد. دو نوع حالت وجود دارد: لیزرهای فیبر تک حالته و لیزرهای فیبر چند حالته. قطر هسته برای لیزرهای تک حالته کوچکتر است، معمولاً بین ۸ تا ۹ میکرومتر، در حالی که برای لیزرهای چند حالته، معمولاً بین ۵۰ تا ۱۰۰ میکرومتر بزرگتر است. به عنوان یک قاعده کلی، لیزرهای تک حالته نور لیزر را کارآمدتر منتقل می‌کنند و کیفیت پرتو بهتری دارند.

لیزرهای فیبر را می‌توان به روش های دیگری دسته بندی کرد، اما دسته بندی‌هایی که در اینجا ذکر شده رایج ترین آنها هستند.

 

ما در مجموعه شیت لیزر با بهره‌گیری از تیم متخصص و دستگاه‌های پیشرفته برش لیزر فیبر آماده تولید سفارشات برش لیزر و حکاکی در کلیه ابعاد و طرح‌ها بصورت ثبت سفارش حضوری و آنلاین از سراسر کشور هستیم.