จะเลือกใช้เลเซอร์ไฟเบอร์แบบต่อเนื่องหรือแบบพัลส์อย่างไร?

เลเซอร์ไฟเบอร์มีส่วนแบ่งการตลาดเลเซอร์อุตสาหกรรมเพิ่มขึ้นทุกปี เนื่องจากมีโครงสร้างเรียบง่าย ต้นทุนต่ำ ประสิทธิภาพการแปลงแสงไฟฟ้าสูง และผลลัพธ์ที่ดี ตามสถิติ เลเซอร์ไฟเบอร์มีส่วนแบ่งการตลาดเลเซอร์อุตสาหกรรม 52.7% ในปี 2020

ไฟเบอร์เลเซอร์สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทตามลักษณะของลำแสงเอาต์พุต:เลเซอร์ต่อเนื่องและเลเซอร์พัลส์ความแตกต่างทางเทคนิคระหว่างทั้งสองคืออะไร และแต่ละสถานการณ์การใช้งานเหมาะกับการใช้งานแบบใด ต่อไปนี้เป็นการเปรียบเทียบแบบง่ายๆ ของการใช้งานในสถานการณ์ทั่วไป

ตามชื่อที่บ่งบอก เอาต์พุตเลเซอร์ของเลเซอร์ไฟเบอร์ต่อเนื่องจะเป็นแบบต่อเนื่อง และพลังงานจะคงอยู่ที่ระดับคงที่ พลังงานนี้คือพลังงานที่กำหนดของเลเซอร์ข้อดีของเลเซอร์ไฟเบอร์ต่อเนื่องคือการทำงานที่เสถียรในระยะยาว

เลเซอร์ของเลเซอร์พัลส์เป็นเลเซอร์แบบ “ไม่ต่อเนื่อง” แน่นอนว่าระยะเวลาที่ไม่ต่อเนื่องนี้มักจะสั้นมาก โดยปกติจะวัดเป็นมิลลิวินาที ไมโครวินาที หรือแม้แต่นาโนวินาทีและพิโควินาที เมื่อเปรียบเทียบกับเลเซอร์แบบต่อเนื่อง ความเข้มของเลเซอร์พัลส์จะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ดังนั้นจึงมีแนวคิดเรื่อง “ยอด” และ “ร่อง”

ด้วยการมอดูเลตแบบพัลส์ เลเซอร์แบบพัลส์จึงถูกปล่อยออกมาอย่างรวดเร็วและจะไปถึงพลังงานสูงสุดในตำแหน่งพีคได้ แต่เนื่องจากมีรางอยู่ พลังงานเฉลี่ยจึงค่อนข้างต่ำเป็นไปได้ว่าหากพลังงานเฉลี่ยเท่ากัน พลังงานพีคของเลเซอร์พัลส์อาจมากกว่าเลเซอร์ต่อเนื่องมาก ทำให้มีความหนาแน่นของพลังงานมากกว่าเลเซอร์ต่อเนื่อง ซึ่งสะท้อนให้เห็นจากความสามารถในการเจาะทะลุที่มากขึ้นในกระบวนการแปรรูปโลหะ ในเวลาเดียวกัน ยังเหมาะสำหรับวัสดุที่ไวต่อความร้อนซึ่งไม่สามารถทนต่อความร้อนสูงต่อเนื่องได้ รวมถึงวัสดุที่มีค่าการสะท้อนแสงสูงบางชนิดด้วย

ผ่านคุณลักษณะพลังงานเอาท์พุตของทั้งสอง เราสามารถวิเคราะห์ความแตกต่างของการใช้งานได้

เลเซอร์ไฟเบอร์ CW ​​โดยทั่วไปเหมาะสำหรับ:

1. การประมวลผลอุปกรณ์ขนาดใหญ่ เช่น เครื่องจักรของยานพาหนะและเรือ การตัดและการแปรรูปแผ่นเหล็กขนาดใหญ่ และโอกาสการประมวลผลอื่นๆ ที่ไม่ไวต่อผลกระทบจากความร้อนแต่ไวต่อต้นทุนมากกว่า

2. ใช้ในการผ่าตัดตัดและแข็งตัวของเลือดในทางการแพทย์ เช่น การหยุดเลือดหลังการผ่าตัด เป็นต้น

3. ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงสำหรับการส่งสัญญาณและขยายสัญญาณ โดยมีเสถียรภาพสูงและสัญญาณรบกวนเฟสต่ำ

4. ใช้ในงานต่างๆ เช่น การวิเคราะห์สเปกตรัม การทดลองฟิสิกส์อะตอม และไลดาร์ในด้านการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ โดยให้กำลังแสงเลเซอร์สูงและคุณภาพลำแสงสูง

เลเซอร์ไฟเบอร์แบบพัลส์มักเหมาะสำหรับ:

1. การประมวลผลความแม่นยำของวัสดุที่ไม่สามารถทนต่อผลกระทบจากความร้อนที่รุนแรงหรือวัสดุเปราะบาง เช่น การประมวลผลชิปอิเล็กทรอนิกส์ แก้วเซรามิก และชิ้นส่วนทางการแพทย์และชีววิทยา

2. วัสดุนี้มีการสะท้อนแสงสูง และสามารถทำลายหัวเลเซอร์ได้ง่ายเนื่องจากการสะท้อนแสง เช่น การประมวลผลวัสดุทองแดงและอลูมิเนียม

3. การบำบัดพื้นผิวหรือการทำความสะอาดภายนอกของวัสดุที่เสียหายได้ง่าย

4. สถานการณ์การประมวลผลที่ต้องการกำลังสูงและการเจาะลึกในระยะสั้น เช่น การตัดแผ่นหนา การเจาะวัสดุโลหะ เป็นต้น

5. สถานการณ์ที่จำเป็นต้องใช้พัลส์เป็นคุณลักษณะของสัญญาณ เช่น การสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง และเซ็นเซอร์ใยแก้วนำแสง เป็นต้น

6. ใช้ในด้านชีวการแพทย์สำหรับการผ่าตัดดวงตา การรักษาผิวหนัง การตัดเนื้อเยื่อ เป็นต้น โดยมีคุณภาพลำแสงและประสิทธิภาพการปรับแสงสูง

7. ในการพิมพ์ 3 มิติ การผลิตชิ้นส่วนโลหะที่มีความแม่นยำสูงและมีโครงสร้างที่ซับซ้อนสามารถทำได้

8. อาวุธเลเซอร์ขั้นสูง ฯลฯ

เลเซอร์ไฟเบอร์แบบพัลส์และเลเซอร์ไฟเบอร์แบบต่อเนื่องมีความแตกต่างกันในแง่ของหลักการ คุณลักษณะทางเทคนิค และการใช้งาน โดยแต่ละประเภทเหมาะสำหรับโอกาสที่แตกต่างกัน เลเซอร์ไฟเบอร์แบบพัลส์เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการกำลังสูงสุดและประสิทธิภาพการปรับ เช่น การประมวลผลวัสดุและชีวการแพทย์ ในขณะที่เลเซอร์ไฟเบอร์แบบต่อเนื่องเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความเสถียรสูงและคุณภาพลำแสงสูง เช่น การสื่อสารและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ การเลือกประเภทเลเซอร์ไฟเบอร์ที่เหมาะสมตามความต้องการเฉพาะจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานและคุณภาพการใช้งาน