لیزرهای فیبری، علامت‌گذاری و برش صنعتی را متحول می‌کنند

در تولید صنعتی مدرن، تقاضا برای ردیابی محصول، علامت گذاری و پردازش دقیق همچنان در حال رشد است.فن آوری های سنتی علامت گذاری و برش مانند چاپ جوهر و حکاکی مکانیکی به طور فزاینده ای محدودیت های کارایی را نشان می دهندبه عنوان یک تکنولوژی لیزر در حال ظهور، لیزرهای فیبر به سرعت راه حل های متعارف را با عملکرد برتر خود جایگزین می کنند.نوآوری های تکنولوژیکی پیشرو در تولید صنعتی.

لیزر فیبر یک نوع لیزر است که از فیبر نوری که از زمین های نادر استفاده می کند به عنوان رسانه ی افزایش استفاده می کند.لیزرهای فیبر از فیبر نوری به عنوان جزء اصلی تولید لیزر استفاده می کنندلیزرهای فیبر را می توان به شرح زیر طبقه بندی کرد:

• با استفاده از متوسطه ی افزایش:
  • لیزرهای فیبر اربیوم دار (EDFA)
  • لیزرهای فیبر یتربیوم دار
  • لیزرهای فیبر نودیمیوم دار
  • لیزرهای فیبر دیگر با مواد نادر زمین
• به صورت حالت کار:
  • لیزرهای فیبر موج مداوم (CW)
  • لیزرهای فیبر پالس شده (نانوسانده، پیکوسانده، فمتوسانده)
• با قدرت خروجی:
  • لیزرهای فیبر با قدرت پایین (وات تا ده ها وات)
  • لیزرهای فیبر با قدرت متوسط (ده ها تا صدها وات)
  • لیزرهای فیبر با قدرت بالا (کیلو وات تا ده ها کیلو وات)

فن آوری لیزر فیبر در دهه 1960 آغاز شد اما تنها در دهه 1980 با پیشرفت در فیبر های نادر زمین و لیزرهای نیمه هادی عملی شد.تکنولوژی از طریق سه مرحله اصلی پیشرفت کرد:

• مرحله اولیه (سال های ۱۹۶۰ تا ۱۹۸۰): تحقیقات نظری و توسعه اجزای کلیدی
• مرحله توسعه (1990s-اول 2000s): تقویت کننده های فیبر داروی اربیوم ارتباطات را انقلابی کردند
• مرحله بلوغ (سال های 2000 تا حال): لیزرهای فیبر قدرتمند بر پردازش صنعتی تسلط دارند

لیزرهای فیبر از چهار جزء اصلی تشکیل شده اند:

• منبع پمپ:معمولا دیود های لیزری که یون های زمین های نادر را تحریک می کنند
• متوسط سود:هسته فیبر نوری با مواد نادر زمین
• حفره ی رزوناتور:عناصر نوری که فوتون ها را محدود و تقویت می کنند
• پيوند خروجي:آینه ای که تا حدی منعکس کننده است برای انتشار لیزر

اصل کار بر روی انتشار تحریک شده تکیه دارد، جایی که اتم های زمین های نادر تحریک شده فوتون هایی را آزاد می کنند که از طریق بازتاب مداوم در داخل فیبر تقویت می شوند.

لیزرهای فیبر از طریق چندین ویژگی کلیدی از لیزرهای معمولی برتر هستند:

• کیفیت فوق العاده اشعه:فاکتور M2 معمولا کمتر از 1.5 امکان تمرکز دقیق را فراهم می کند
• کارایی بالا:30-50٪ تبدیل الکتریکی به نوری در مقابل 10-15% برای لیزرهای CO2
• طراحی کامپکت:تاثیر کوچک، ادغام در سیستم های خودکار را آسان می کند
• نگهداری کم:ساختارهای جامد بدون قطعات مصرفی
• تحویل انعطاف پذیر:انتقال پرتو از طریق فیبر نوری طراحی سیستم را ساده می کند
• محدوده طول موج گسترده:قابل تنظیم از UV به IR متوسط از طریق مواد مختلف

• علامت گذاری با لیزر:شناسایی دائمی بر روی فلزات، پلاستیک ها و سرامیک ها
• برش دقیق:فرش فلزی با سرعت بالا با لبه های تمیز
• جوش:اتصال قطعات خودرو و هوافضا
• درمان سطح:کاربرد های تمیز کردن، بافت و پوشش
• تولید افزودنی:چاپ سه بعدی فلزی برای هندسه های پیچیده

• درمان های پوست شناسی (پگیمنتیشن، ضایعات عروقی)
• سیستم های حذف مو
• روش های جوان سازی پوست

• تجزیه و تحلیل اسپکتروسکوپی
• سیستم های LIDAR
• تحقیقات در مورد محاسبات کوانتومی
• تکنیک های تصویربرداری بیولوژیکی

فن آوری لیزر فیبر همچنان در مسیرهای مختلف تکامل می یابد:

• اندازه گيري قدرت:سیستم های چند کیلوواتی تک حالت برای صنایع سنگین
• نبضات فوق سریع:لیزرهای فمت ثانیه ای برای میکرو ماشینکاری
• گسترش طیف:طول موج های جدید از طریق داروهای پیشرفته
• ادغام سیستم:راه حل های جمع و جور و کلیدی
• فیبر های ویژه:الیاف کریستالی هسته ای و فوتونی

بازار لیزر فیبر جهانی رشد قوی را نشان می دهد:

• ارزش گذاری 2022: حدود $XX میلیارد
• ارزش 2028 پیش بینی شده: $XX میلیارد (XX٪ CAGR)
• چین بزرگترین بازار منطقه ای را نشان می دهد
• چشم انداز رقابتی شامل IPG Photonics، Coherent و تولید کنندگان داخلی چینی است.

تکنولوژی لیزر فیبر تولید مدرن را تغییر داده است و همچنان به حوزه های کاربردی جدید گسترش می یابد. با پیشرفت های مداوم در قدرت، دقت و قابلیت استفاده،لیزرهای فیبر در خط مقدم نوآوری های فوتونی باقی خواهند ماند.