Fiber Laser ဆိုတာ ဘာလဲ အဓိပ္ပါယ်ဖွင့်ဆိုချက်၊ အင်္ဂါရပ်များ၊ အခြေခံမူများ၊ အမျိုးအစားများ၊ Optics၊ အသုံးပြုမှုများ၊ ကုန်ကျစရိတ်များ

Fiber Laser ဆိုတာ ဘာလဲ

ဖိုက်ဘာလေဆာသည် ရှားပါးသောမြေကြီးဒြပ်စင်-ဒြပ်စင်-ဒြပ်စင်-ဒြပ်စင်-ဒြပ်စင်ဖန်ဖိုက်ဘာကို အမြတ်အလတ်အဖြစ်အသုံးပြုသည့် ခိုင်မာသော-စတိတ်လေဆာဖြစ်ပြီး၊ မြင့်မားသော photoelectric ပြောင်းလဲခြင်းထိရောက်မှု၊ ရိုးရှင်းသောဖွဲ့စည်းပုံနှင့် အလင်းတန်းအရည်အသွေးကောင်းမွန်မှုတို့ပါရှိသည်။ ၎င်းသည် လေဆာနည်းပညာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် စက်မှုအသုံးချမှု၏ ပင်မရေစီးကြောင်းဖြစ်လာခဲ့သည်။ Optical Fiber ၏ သေးငယ်သောခြေရာကြောင့်၊ ၎င်းကို ကျယ်ပြန့်သောအချိန်အခါများတွင် အသုံးပြုနိုင်ပြီး ရေအောက်ပိုင်းကုန်ထုတ်လုပ်မှုနှင့် စီမံဆောင်ရွက်မှုနယ်ပယ်တွင် အသုံးပြုမှုနှုန်းမြင့်မားပါသည်။ ဖိုက်ဘာလေဆာများသည် မြင့်မားသော လုပ်ဆောင်မှုအလိုက် လိုက်လျောညီထွေရှိနိုင်ပြီး မည်သည့်အက်ပ်များတွင်မဆို အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။ ထို့အပြင် အလင်းတန်းများ၏ အရည်အသွေးသည် ပိုမိုကောင်းမွန်သောကြောင့် ကုန်ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းများအတွက် ကုန်ကျစရိတ်လျှော့ချခြင်းနှင့် ထိရောက်မှုမြှင့်တင်ခြင်း၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုကို အမြင့်ဆုံးဖြစ်စေနိုင်သည်။

ဖိုက်ဘာလေဆာ အင်္ဂါရပ်များ

• ရှားပါးမြေကြီးဒြပ်စင်များ၏ စုပ်ယူမှုရပ်ဝန်းရှိ သက်ဆိုင်ရာ စွမ်းအားမြင့်၊ တောက်ပမှုနည်းသော LD အလင်းရင်းမြစ်ကို နှစ်ထပ်ချည်မျှင်ပုံစံဖြင့် စုပ်ယူနိုင်ပြီး တောက်ပမှုမြင့်မားသော single-mode လေဆာကို ထုတ်ပေးနိုင်သည်။

• သေးငယ်ပြီး လိုက်လျောညီထွေရှိသော ဒီဇိုင်း၊ မြင့်မားသော ပြောင်းလဲခြင်း ထိရောက်မှုနှင့် ကောင်းမွန်သော အအေးပေးစနစ်ဖြင့် ကြမ်းတမ်းသော အခြေအနေများအောက်တွင် အလုပ်လုပ်ပါ။

• အရည်အသွေးကောင်း၊ မြင့်မားသော ပြောင်းလဲခြင်း ထိရောက်မှုနှင့် တံခါးခုံနိမ့်ဖြင့် ထုတ်လုပ်ထားသော အလင်းတန်းများ။

• 0.38-4um တီးဝိုင်းရှိ လေဆာအထွက်အား မတူညီသောရှားပါးမြေဒြပ်စင်များအသုံးပြုခြင်းဖြင့် သိရှိနိုင်သည်၊ လှိုင်းအလျားရွေးချယ်မှုသည် လွယ်ကူပြီး ညှိယူနိုင်သော၊ ချိန်ညှိမှုအကွာအဝေးသည် ကျယ်ပြန့်ပါသည်။

• လက်ရှိ optical ဆက်သွယ်မှုစနစ်များနှင့် ကောင်းမွန်သော coupling များနှင့် ကိုက်ညီမှုမြင့်မားခြင်း။

• ဖိုက်ဘာအော့ပတစ် ကိရိယာများနှင့် ဖန်မျှင်မျှင်များဖြင့် ကုန်ကျစရိတ်သက်သာသောကြောင့် တည်ဆောက်မှုကုန်ကျစရိတ်ကို များစွာလျှော့ချနိုင်သည်။

ဖွဲ့စည်းမှု နှင့် နိယာမ

အခြားလေဆာအမျိုးအစားများကဲ့သို့ပင်၊ ဖိုက်ဘာလေဆာတွင် အပိုင်း ၃ ပိုင်းပါဝင်သည်- အမြတ်အလတ်စား၊ ပန့်ရင်းမြစ်နှင့် ပဲ့တင်ထပ်သော အပေါက်တစ်ခုတို့ပါဝင်သည်။ ၎င်းသည် အူတိုင်ရှိ ရှားပါးမြေဒြပ်စင်များနှင့် ရောထားသော တက်ကြွသောအမျှင်များကို အမြတ်အလတ်စားအဖြစ် အသုံးပြုသည်။ ယေဘုယျအားဖြင့်၊ semiconductor လေဆာကို pump source အဖြစ် အသုံးပြုသည်။ ပဲ့တင်ထပ်သော အပေါက်သည် ယေဘူယျအားဖြင့် မှန်များ၊ ဖိုက်ဘာအဆုံး မျက်နှာများ၊ ဖိုက်ဘာကွင်းပတ်ကြည့်မှန်များ သို့မဟုတ် ဖိုက်ဘာဆန်ခါများဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ တိကျသောလုပ်ဆောင်မှုလုပ်ငန်းစဉ်မှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်- အလုပ်လုပ်သည့်အခြေအနေတွင်၊ တက်ကြွသောဖိုက်ဘာ (gain fiber) သည် ပန့်ရင်းမြစ်မှပေးသော စွမ်းအင်ကိုစုပ်ယူသည်၊ တက်ကြွသောဖိုက်ဘာနှင့် ဖိုက်ဘာဆန်ခါများပါရှိသော ပဲ့တင်ထပ်သောအပေါက်ဖြင့် ချဲ့ထွင်ပြီးနောက် အထွက်လေဆာကို ချဲ့ထွင်စေသည်။

မျိုးစေ့အရင်းအမြစ်

အချက်ပြအရင်းအမြစ်ဟုလည်းသိကြပြီး၊ ၎င်းသည် လေဆာချဲ့ထွင်မှုစနစ်တွင် ဓာတ်ရောင်ခြည်ချဲ့ထွင်မှု၏ အရာဝတ္ထုဖြစ်သည်။ ပါဝါနည်းသော အချက်ပြမှုအား ပံ့ပိုးပေးသော လေဆာကို အသံချဲ့စက်စနစ်အား ဤ "မျိုးစေ့" ၏ အခြေအနေအရ ချဲ့ထွင်နိုင်ရန် "အစေ့" အဖြစ် အသုံးပြုပါသည်။

Active Optical Fiber

တက်ကြွသောဖိုက်ဘာကို အမြတ်အလတ်စားအဖြစ်အသုံးပြုပြီး ၎င်း၏လုပ်ဆောင်ချက်မှာ ချဲ့ထွင်မှုရရှိရန်အတွက် ပန့်မီးမှ အချက်ပြအလင်းသို့ စွမ်းအင်အဖြစ်သို့ပြောင်းလဲခြင်းကို သိရှိနားလည်ရန်ဖြစ်သည်။

Passive Optical Fiber

Passive optical fiber သည် အဓိကအားဖြင့် အလင်းပို့လွှတ်ခြင်း၏ လုပ်ဆောင်ချက်ကို နားလည်ပြီး လှိုင်းအလျားပြောင်းလဲခြင်းတွင် မပါဝင်ပါ။ ဖိုက်ဘာလေဆာစနစ်များတွင်၊ အဓိကအားဖြင့် ဖိုက်ဘာဆန်ခါများ၊ ဖိုက်ဘာအထီးကျန်များအတွင်းရှိ passive matching fibers နှင့် passive multimode large-core energy transmission fibers တို့သည် လေဆာစွမ်းအင်ထုတ်လွှတ်မှုအစိတ်အပိုင်းများဖြစ်သည်။ လက်ရှိတွင်၊ ပြည်တွင်းရောင်းချသူများ၏ passive optical fiber ထုတ်ကုန်များသည် အခြေခံအားဖြင့် ထုတ်လုပ်မှုလိုအပ်ချက်များကို ဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်ပြီး အလွန်စွမ်းအားမြင့်သော ထုတ်ကုန်များအတွက် အသုံးပြုသည့် passive optical fiber အနည်းငယ်သာ တင်သွင်းထားသည့် optical fiber ကို အသုံးပြုရန် လိုအပ်နေသေးသည်။

Fiber Laser Optics

Pump Source

၎င်းကို လေဆာအလင်းထုတ်ပေးရန်အတွက် စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး semiconductor လေဆာများအတွက် တိုက်ရိုက်အလင်းရင်းမြစ်အဖြစ် အသုံးပြုနိုင်ပြီး ဖိုက်ဘာလေဆာများအတွက် ပါဝါမြင့်မားပြီး တောက်ပမှုမြင့်မားသော ပန့်အလင်းကို ပေးဆောင်ရန်အတွက်လည်း ပန့်အလင်းအရင်းအမြစ်အဖြစ်လည်း အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။

Pump Combiner

ပိုမိုမြင့်မားသော ပါဝါစုပ်စက် လေဆာအထွက်ကိုရရှိရန် များပြားလှသော ပန့်ရင်းမြစ်များ၏ လေဆာများကို optical fiber တွင် ပေါင်းစပ်နိုင်သည်။

စွမ်းအင်ပေါင်းစပ်သူ

၎င်းသည် ပါဝါမြင့်မားသော ဖိုက်ဘာလေဆာ module အများအပြား၏ စွမ်းအင်ကို ခြုံငုံမိနိုင်ပြီး multi-mode laser beam output ကို ပေါင်းစပ်ထားသည်ကို သိရှိနားလည်ရန် အဓိကကိရိယာဖြစ်သည်။

ဖိုက်ဘာဆန်ခါ

အချို့သောနည်းလမ်းဖြင့် ဖိုက်ဘာအူတိုင်၏အလင်းယိုင်မှုညွှန်းကိန်းကို axially modulating ပြုလုပ်ခြင်းဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသော diffraction grating တစ်ခု။ ၎င်းသည် passive filter စက်တစ်ခုမှပိုင်ဆိုင်ပြီး resonator ၏လိုအပ်သောအစိတ်အပိုင်းတစ်ခုလည်းဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် လေဆာ၏ output wavelength နှင့် bandwidth ကို ဆုံးဖြတ်ပြီး laser mode နှင့် beam အရည်အသွေးကို ထိန်းချုပ်နိုင်သည်။

လေဆာခေါင်း

၎င်းသည် အပလီကေးရှင်းဆိုက်ရှိ စွမ်းအားမြင့်လေဆာ၏ တာဝေးအကွာအဝေးပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ထွက်ရှိမှုကို သိရှိနိုင်ပြီး စက်ပိုင်းဆိုင်ရာစနစ်နှင့် လိုက်လျောညီထွေရှိသောကြောင့် လေဆာဖြင့်ထုတ်လုပ်ထားသော လေဆာသည် လေဆာဖြင့် ပြုပြင်ခြင်းဆိုင်ရာ အက်ပလီကေးရှင်းကို အပြီးသတ်ရန်အတွက် စီမံဆောင်ရွက်သည့်ပစ္စည်းထံသို့ ပေးပို့နိုင်ရန် အရေးကြီးသောအစိတ်အပိုင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။

အထီးကျန်မှုတွေ

၎င်းသည် လေဆာရောင်ခြည်ကို ထိထိရောက်ရောက်ကာကွယ်နိုင်ပြီး အခြားအလင်းတန်းအစိတ်အပိုင်းများကို မထိခိုက်စေရန် ထိရောက်စွာကာကွယ်ပေးနိုင်သည်။

Stripper

၎င်းသည် လေဆာအတွင်း ကပ်နေသောအလင်းကို ထိရောက်စွာဖယ်ရှားနိုင်ပြီး ဆက်စပ်ပစ္စည်းများကို ကာကွယ်ပေးကာ အထွက်လေဆာရောင်ခြည်၏ အရည်အသွေးကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်သည်။ acousto-optic modulator ကို resonator အတွင်းတွင် အဓိကအသုံးပြုပြီး radio frequency drive modulation နည်းပညာဖြင့် လိုအပ်သော လေဆာသွေးခုန်နှုန်းကို modulate လုပ်ပါသည်။ ၎င်းသည် Q-switched pulse fiber လေဆာ core အစိတ်အပိုင်းများဖြစ်သည်။

ပုံစံတူ

မတူညီသော optical fiber အမျိုးအစား ၂ ခုကို ချိတ်ဆက်ရန် အသုံးပြုသော အဓိကစက်ပစ္စည်းသည် မတူညီသော optical fibers များ၏ ချိတ်ဆက်မှုဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချနိုင်ပြီး လေဆာမုဒ်အကွက်၏ ကိုက်ညီမှုကို ပိုကောင်းအောင်ပြုလုပ်နိုင်သည်။

အမျိုးအစားများနှင့် အသုံးပြုမှုများ

အလုပ်လုပ်မုဒ်အပေါ်အခြေခံ၍ အသုံးအများဆုံးဖိုက်ဘာလေဆာအမျိုးအစား 2 ခုရှိသည်- စဉ်ဆက်မပြတ်လေဆာနှင့် pulsed လေဆာ။ ဖြတ်တောက်ခြင်း၊ ဂဟေဆော်ခြင်း၊ ထွင်းထုခြင်း၊ အမှတ်အသားပြုခြင်း၊ သန့်ရှင်းရေးနှင့် အခြားအခြေအနေများတွင် အသုံးပြုနိုင်သည်။

ဆက်တိုက်လေဆာ

အဆက်မပြတ် လေဆာသည် အမြင့်ဆုံးပါဝါ 1 ဖြင့် အလင်းတန်းများကို အဆက်မပြတ် ထုတ်လွှတ်သည်။20KW. ၎င်းကို ဖြတ်တောက်ခြင်း၊ ဂဟေဆော်ခြင်း၊ ဘရိတ်ဖမ်းခြင်း၊ တူးဖော်ခြင်းများတွင် အသုံးပြုသည်။ Semi-continuous laser (QCW) သည် အနှစ်သာရတွင် ခုန်နေသေးသော်လည်း ပိုရှည်သော pulse width နှင့် peak power 2 ဖြင့်3KWဖြတ်တောက်ခြင်း၊ arc ဂဟေဆော်ခြင်း၊ တူးဖော်ခြင်း၊ ဘရာစီယာ၊ သတ္တုမီးငြိမ်းခြင်း (သတ္တုထုတ်နိုင်စွမ်းကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေခြင်း၊ DC ခံနိုင်ရည်ကို လျှော့ချခြင်း)၊ အထူးသဖြင့် အစက်အပြောက် ဂဟေဆော်ခြင်း၊ ချုပ်ရိုးဂဟေဆော်ခြင်းနှင့် တူးဖော်ခြင်းဆိုင်ရာ အသုံးချမှုများတွင် မီးချောင်းစုပ်ထားသော YAG လေဆာများကို အစားထိုးရန်အတွက် အသုံးပြုသည်။ စဉ်ဆက်မပြတ်အသုံးပြုနေသည့် လေဆာနှင့် ထပ်နေပုံတစ်ခုရှိသည်။

Pulsed လေဆာ

Pulsed လေဆာများကို နာနိုစက္ကန့်၊ picosecond၊ femto2nd pulsed လေဆာများအဖြစ် ခွဲခြားနိုင်သည်။ Nano2nd လေဆာ (သွေးခုန်နှုန်းပိုရှည်) သည် ခြစ်ခြင်း၊ ခြစ်ထုတ်ခြင်း၊ တူးဖော်ခြင်း၊ မျက်နှာပြင် ပြုပြင်ခြင်း၊ မီးငြိမ်းသတ်ခြင်း၊ အမှတ်အသားပြုလုပ်ခြင်းတွင် 1MW ၏ အထွတ်အထိပ်စွမ်းအားရှိသည်။ Nano2nd လေဆာ (မိုက်ခရိုကုန်ချောမှုအတွက် ပိုတိုသော သွေးခုန်နှုန်း အကျယ်) ကို မီးငြိမ်းသတ်ခြင်း၊ ဆီလီကွန်ဝေဖာနှင့် ဖန်ခွက်ဖြတ်ခြင်းအတွက် အသုံးပြုပါသည်။ Pico2nd လေဆာ (သွေးခုန်နှုန်းအကျယ်သည် pico2nd အဆင့်သို့ရောက်ရှိသည်) တွင် အနက်ရောင်၊ နီလာနှင့် ဖန်သားဖြတ်တောက်မှု၊ photovoltaic နှင့် OLED ဖြတ်တောက်ခြင်းအတွက် အသုံးပြုသည့် အထွတ်အထိပ်ပါဝါ 10MW ထက်ကြီးသည်။ Femto2nd လေဆာ (သွေးခုန်နှုန်းအကျယ်သည် femto2nd အဆင့်အထိ) သည် 29MW ထက် အမြင့်ဆုံးပါဝါရှိပြီး စာရွက်သတ္တုဖြတ်တောက်ခြင်း၊ တူးဖော်ခြင်း၊ တိကျစွာလုပ်ဆောင်ခြင်းနှင့် မျက်စိခွဲစိတ်ခြင်းအတွက် အသုံးပြုသည်။

ဖိုက်ဘာလေဆာ ကုန်ကျစရိတ်များ

ဖိုက်ဘာလေဆာကမ္ပည်းထိုး

ဖိုက်ဘာလေဆာ ထွင်းထုခြင်းနှင့် ထုလုပ်သည့်စက် သည် စျေးနှုန်းဖြစ်သည်။ $3၊၀၀၀ $28,500 ၏ pulsed လေဆာပါဝါအပေါ်အခြေခံသည်။ 20W, 30W, 50W, 60W, 70Wနှင့် 100W.

ဖိုက်ဘာလေဆာဖြတ်စက်

ဖိုက်ဘာလေဆာဖြတ်တောက်ခြင်းစက်ထံမှကုန်ကျစရိတ် $14,200 မှ $260,000 ၏စဉ်ဆက်မပြတ်လေဆာပါဝါအပေါ်အခြေခံသည်။ 1000W, 1500W, 2000W, 3000W, 4000W, 6000W, 8000W, 10000W, 12000W, 15000W, 20000W, 30000Wနှင့်အထိ 40000W.

Fiber Laser Welder

ဖိုက်ဘာလေဆာဂဟေစက်တစ်ခုမှစျေးနှုန်းအကွာအဝေးရှိပါတယ်။ $5၊၀၀၀ $5သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော (လက်ကိုင်လေဆာဂဟေသေနတ်) ဂဟေဆော်သူ၊ အလိုအလျောက် (CNC ထိန်းချုပ်ကိရိယာ) ဂဟေဆော်သူ၊ စဉ်ဆက်မပြတ်လေဆာစွမ်းအားများဖြင့် စက်ရုပ်ဂဟေဆော်ခြင်းအပါအဝင် မတူညီသောအမျိုးအစားများအလိုက် 8,000 1000W, 1500W, 2000Wနှင့် 3000W.

ဖိုက်ဘာလေဆာသန့်စင်စက်

ဖိုက်ဘာလေဆာ သန့်ရှင်းရေးစက်အသစ်အတွက် ပေးဆောင်ရသည့် ပျမ်းမျှစျေးနှုန်းမှာ မှဖြစ်သည်။ $5၊၀၀၀ $19,500 ၏ pulsed လေဆာပါဝါအပေါ်အခြေခံသည်။ 50W, 100W, 200W, 300Wနှင့် စဉ်ဆက်မပြတ် လေဆာစွမ်းအားများ 1000W, 1500W, 2000W, 3000W.