Сверхактивное развитие современной промышленности зачастую стимулирует появление и новых технологических подходов, основанных на передовых научных разработках, направленных на расширение спектра и количества выпускаемой продукции. Удачным примером такого симбиоза требований производства с научными достижениями стала область лазерных технологий. Масса преимуществ с минимумом недостатков стали причиной повсеместного внедрения в сфере маркировки деталей, узлов и изделий оборудования, основой которого стали лазерные технологии.
В индустрии лазерной маркировки применяется широкая гамма лазерного оборудования (КАТАЛОГ) , основанная на применении разных типов лазерных излучателей. Качество излучения, значительный рабочий ресурс и стабильность генерируемого светового потока обусловили самое широкое применение маркировочной аппаратуры на основе твердотельных лазеров. Промышленный маркиратор на базе твердотельного лазера изготавливается в различных форм-факторах и в зависимости от требований производства может быть как компактным для гибкого применения в условиях производственного участка, так и стационарным с дополнительным оборудованием для маркировки серийных партий.
Волоконные лазеры, активно применяющиеся во многих лазерных системах маркировки, относятся к группе твердотельных лазеров, работают с длиной волны 1,064 мкм и позволяют добиваться на выходе высокой мощности луча. Оптоковолоконный лазер генерирует энергию за счёт диодной накачки активной среды, в качестве которой выступает встроенное оптическое волокно.
Типовая схема подобного устройства состоит из трёх основных компонентов:
- Модуль накачки. В качестве источника накачки оптических волноводов применяются широкополосные светодиоды или лазерные диоды с одномодовым излучением, обеспечивающие высокую яркость и большой ресурс выработки;
- Активная среда. Состоит из активного оптоволокна и волновода накачки. Используются волоконные световоды, легированные добавками редкоземельных элементов или висмута. Плотность легирования определяется длиной изготавливаемого оптоволокна. В качестве основного материала оптоволокна выступает сверхчистый плавленый кварц, обладающий минимальными оптическими потерями. Верхний предел мощности накачки подобного легированного кварца составляет единицы киловатт, который определяется предельной мощностью излучения на единицу площади, при которой материал не разрушается;
- Оптический резонатор. Выполняет функции резонансной системы лазера и предназначен для создания положительной обратной оптической связи, за счёт которой лазерный усилитель превращается в лазерный генератор. Он фокусирует излучаемый активным веществом свет в один узкий пучок. Резонатор определяет спектр, поляризацию и направленность генерируемого излучения. Чаще всего в конструкции резонатора используют брэгговские зеркала, кольцевые резонаторы и резонаторы типа Фабри-Перо.
Области применения технологического оборудования для маркировки, оснащённые оптоволоконными лазерами, достаточно разнообразны: точная микрообработка различных материалов, нанесение графической маркировки, микрофрезеровка, нанесение надписей на приборных панелях, художественное структурирование поверхностей. Маркировочная табличка и шильдики, идентифицирующие штрих-коды, обработка тонких фольгированных материалов - всё это с легкостью подвластно аппаратуре на основе оптиковолоконных лазеров.
Устройства маркировки на базе волоконных лазерных излучателей успешно конкурируют с другими видами маркировки, как традиционными, так и на основе других типов лазеров. Они имеют невысокую стоимость, компактны, просты в эксплуатации, имеют высокую скорость работы и КПД.
Диодные лазерные модули Диодные лазерные модули серии ДЛМ выпускаются с выходной мощностью до 100 Вт. Эти лазеры отличает компактный дизайн, высокая надежность и экономичность. Они работают на длине волны около 970 нм, имеют КПД «от розетки» 40-45%, рассчитаны на кондуктивное или принудительное воздушное охлаждение, не требуют замены каких-либо элементов в течение всего срока эксплуатации. Вывод излучения осуществляется по гибкому оптическому волокну диаметром 0,1…0,3 мм, защищенному металлическим кожухом. Для удобства эксплуатации модулей к невидимому рабочему излучению может быть добавлено маломощное излучение пилот-лазера красного или зеленого диапазонов.
В схеме управления лазерного модуля предусмотрены функции включения/выключения выходного излучения, управления выходной мощностью, контроля параметров модуля, управления пилот-лазером. Допустимые частоты модуляции выходного излучения – до 50 кГц. Питание модулей осуществляется от низковольных источников постоянного тока.
Основные преимущества
- Компактный дизайн
- Волоконная доставка излучения
- КПД до 45%
- Кондуктивное или воздушное охлаждение
- Модуляция излучения с частотами до 50 кГц
- Высокая надежность и большой ресурс работы
- Не требуют обслуживания
Области применения
- Пайка
- Сварка пластиков
- Термообработка
- Очистка поверхностей
- Медицинские приборы
- Лазерная накачка
- Научные исследования
Опции
- Зеленый / красный пилот-лазер
Типовая спецификация
| Параметры | ДЛМ-5 | ДЛМ-10 | ДЛМ-15 | ДЛМ-30 | ДЛМ-50 | ДЛМ-75 | ДЛМ-100 |
| Режим работы | Непрерывный, с возможностью модуляции до 50 кГц | ||||||
| Максимальная выходная мощность | 5 | 10 | 15 | 30 | 50 | 75 | 100 |
| Длина волны излучения | 970 | ||||||
| Характеристики волокна | |||||||
| Оптический выход | Волокно с незащищенным торцем / защищенный торец / оптический разъем | Защищенный торец / оптический разъем | |||||
| Длина волокна, м | до 20 м | ||||||
| Режимы работы | |||||||
| Температурные условия, °С | 0…+40 | ||||||
| Габариты | |||||||
| Размер, мм | 130 х 230 х 36,5 | 252 х 220 х 75 | |||||
| Вес, кг | 3 | 3 | 3 | 5 | 5 | 7 | 8 |
Непрерывные иттербиевые лазеры
Серия иттербиевых непрерывных лазеров ИЛМ разработана для интеграции в конечное оборудование пользователя для различных областей применения и рассчитана на жесткие условия эксплуатации – при высоких уровнях вибрации и загрязнений, влажности до 90%, большом перепаде температур. Компактные, не требующие обслуживания иттербиевые волоконные лазеры с диодной накачкой генерируют излучение в спектральном диапазоне 1030-1080 нм, которое при помощи одномодового волокна в защитном металлорукаве доставляется непосредственно к зоне воздействия. На конце волокна по желанию заказчика может быть установлена коллимирующая линза или оптический разъем.
Низкое энергопотребление (КПД «от розетки» более 25-30%), компактный дизайн, отсутствие юстируемых элементов, воздушное охлаждение, высокая надежность и большой ресурс на предельных режимах работы обеспечивают принципиальные преимущества иттербиевых волоконных лазеров по сравнению с лазерами других типов для данной спектральной области. Выходная мощность излучения может быть промодулирована по амплитуде с частотой до 5 кГц. Питание лазеров серии ИЛМ осуществляется от сети постоянного тока с напряжением 24 В.
Основные преимущества
- Выходная мощность до 120 Вт
- Качество пучка М2
Опции
- Линейная поляризация
- Длина волокна до 20 м
Области применения
- Пайка
- Микросварка
- Термообработка
- Гравировка
- Медицинские приборы
- Научное приборостроение
Типовая спецификация
| Параметры | ИЛМ-1 | ИЛМ-5 | ИЛМ-10 | ИЛМ-20 | ИЛМ-50 | ИЛМ-100 |
| Режим работы | Непрерывный, с возможностью модуляции до 5 кГц | |||||
| Максимальная выходная мощность, Вт | 1 | 5 | 10 | 20 | 50 | 100 |
| Длина волны излучения, нм | 1030 – 1080 (уточняется при заказе) | |||||
| Поляризация | Случайная | |||||
| Качество пучка, М 2 | 1,05 | |||||
| Режимы работы | ||||||
| Температурные условия, °С | 0…+40 | |||||
| Потребляемая мощность, Вт | 25 | 60 | 90 | 125 | 150 | 240 |
| Характеристики волокна | ||||||
| Оптический выход | Коллиматор | |||||
| Длина волокна, м | 2 – 20 м | |||||
| Габариты | ||||||
| Размер, мм | 165 х 70 х 230 | 252 х 75 х 220 | ||||
| Вес, кг | 3 | 3 | 5 | 7 | 8 | 8 |
Непрерывные эрбиевые лазеры
Для 1,5 мкм спектрального диапазона НТО «ИРЭ-Полюс» предлагает широкий спектр оборудования для различных областей применения лазерной техники – от телекоммуникаций до медицины. В усилителях и лазерах этого спектрального диапазона используются кварцевые волокна, легированные эрбием, и высокоресурсные лазерные диоды накачки.Эрбиевые волоконные лазеры серии ЭЛМ – уникальные инструменты, обладающие всеми достоинствами волоконных лазеров и работающие в безопасном для глаз спектральном диапазоне (1530-1620 нм). Эти лазеры, благодаря широкому диапазону выходной мощности, большой эффективности, высокой надежности и широкому набору опций, являются лучшим решением для разнообразных задач по обработке материалов, в телекоммуникации, медицине, научном приборостроении. Управление приборами осуществляется через интерфейс, что позволяет использовать ЭЛМ как часть технологической установки, медицинского или научного комплексов.
Основные преимущества
- Длина волны излучения от 1530 до 1620 нм
- КПД от розетки более 10%
- Отличное качество пучка
- Воздушное или водяное охлаждение
Опции
- Модуляция мощности
- Линейная поляризация
- Длина выходного волокна до 20 м
Области применения
- Обработка материалов
- Телекоммуникации
- Медицинские приборы
- Экологический мониторинг
- Научное приборостроение
Типовая спецификация
| Параметры | ЭЛМ-5 | ЭЛМ-10 | ЭЛМ-20 | ЭЛМ-30 | ЭЛМ-50 |
| Режим работы | Непрерывный | ||||
| Мощность, Вт | 5 | 10 | 20 | 30 | 50 |
| Длина волны излучения, нм | 1550 – 1570 | ||||
| Поляризация | Случайная | ||||
| Качество пучка, М 2 | 1,05 | 1,05 | 1,05 | 1,05 | 1,05 |
| Режимы работы | |||||
| Температурные условия, °С | 0…+40 | ||||
| Потребляемая мощность, Вт | 50 | 90 | 160 | 240 | 330 |
| Характеристики волокна | |||||
| Оптический выход | Коллиматор | ||||
| Длина волокна, м | 2 | ||||
| Габариты | |||||
| Размер, мм | 130 х 230 х 70 | 252 х 220 х 75 | |||
| Вес, кг | 5 | 5 | 8 | 8 | 10 |
Непрерывные тулиевые лазеры
Лазерные системы на тулий-активированном волокне созданы компанией НТО «ИРЭ-Полюс» специально для удовлетворения возросшей потребности в высокомощных, компактных, одномодовых источниках излучения в спектральном диапазоне 1800-2100 нм в таких областях применения, как обработка материалов и медицина. Эти системы имеют кардинальные преимущества по сравнению с традиционными твердотельными лазерами, так как обеспечивают высокую мощность и качество выходного излучения, обладают высоким КПД (более 5% «от розетки»), компактны, не требуют юстировок и обслуживания. Доставка излучения осуществляется при помощи одномодового волокна, защищенного металлическим кожухом. Лазеры серии ТЛМ легко интегрируются в различные комплексы и системы заказчика.Тулиевые волоконные лазеры серии ТЛМ работают в непрерывном режиме на низшей поперечной моде (М2
Основные преимущества
- Одномодовый режим работы (М2
Опции
- Линейная поляризация
- Длина выходного волокна до 20 м
Области применения
- Обработка материалов
- Медицинские приборы
- Накачка твердотельных лазеров среднего ИК-диапазона и оптических параметрических генераторов
- Экологический мониторинг
- Научное приборостроение
Типовая спецификация
| Параметры | ТЛМ-5 | ТЛМ-10 | ТЛМ-30 |
| Режим работы | Непрерывный | ||
| Мощность, Вт | 5 | 10 | 30 |
| Длина волны излучения, нм | 1800-2100 | ||
| Поляризация | Случайная | ||
| Характеристики волокна | |||
| Оптический выход | Коллиматор | ||
| Длина волокна, м | 2 — 20 | ||
| Режимы работы | |||
| Температурные условия, °С | 0…+40 | ||
| Потребляемая мощность, Вт | 60 | 120 | 350 |
| Габариты | |||
| Размер, мм | 130 х 230 х 36,5 | 215 х 95 х 286 | |
| Вес, кг | 5 | 8 | 10 |
Импульсные иттербиевые лазеры
Импульсные волоконные лазеры серии ИЛИ обеспечивает импульсное излучение со средней мощностью до 50 Вт и длительностью импульса от 80 до 120 нс. Рабочие частоты модуляции лежат в диапазоне от 20 кГц до 100 кГц. Излучение выводится через оптического волоконный кабель длиной до 6 метров. Выходной коллиматор снабжен оптическим изолятором, обеспечивающим защиту от обратного отражения. Центральная линия генерации лежит в диапазоне 1060-1070 нм. Лазеры серии ИЛИ снабжаются маломощным красным пилот-лазером.Импульсные лазеры серии ИЛИ характеризуются низким потреблением от сети постоянного тока напряжением 24 В, имеют воздушное охлаждение с помощью встроенных вентиляторов.
Основная область применения лазеров серии ИЛИ – лазерная маркировка и гравировка. Они также используются для прецизионной резки, микрообработки, лазерного фрезерования.
Основные преимущества:
- Выходная мощность до 50 Вт
- Качество пучка М2
Области применения:
- Гравировка
- Маркировка
- Микрообработка
- Прецизионная резка
- Научное приборостроение
Типовая спецификация
| Параметры | ИЛИ-0,5-10 | ИЛИ-1-20 | ИЛИ-1-50 |
| Режим работы | Импульсный | ||
| Энергия в импульсе, мДж | 0,5 | 1 | 1 |
| Длина волны излучения, нм | 1062 | ||
| Поляризация | Случайная | ||
| Средняя выходная мощность, Вт | 10 | 20 | 50 |
| Длительность импульса, нс | 90 — 120 | ||
| Качество пучка, М 2 | 1,4 | 1,8 | 1,8 |
| Режимы работы | |||
| Температурные условия, °С | 0…+40 | ||
| Потребляемая мощность, Вт | 120 | 150 | 240 |
| Характеристики волокна | |||
| Оптический выход | Коллиматор со встроенным изолятором | ||
| Длина волокна, м | 3 | ||
| Габариты | |||
| Размер, мм | 215 х 95 х 286 | ||
| Вес, кг | 8 | 9 | 12 |
Волоконный лазер – это лазер с полностью или частично оптоволоконной реализацией, где из оптического волокна выполнены усиливающая среда и, в отдельных случаях, резонатор.
Волоконный лазер – это лазер с полностью или частично оптоволоконной реализацией, где из оптического волокн а выполнены усиливающая среда и, в отдельных случаях, резонатор. В зависимости от степени волоконной реализации лазер может быть цельноволоконным (активная среда и резонатор) или волоконно-дискретным (волоконный только резонатор или другие элементы ).
Волоконные лазеры могут работать в непрерывной, а также в нано- и фемтосекундной импульсной пульсации.
Конструкция лазера зависит от специфики их работы. Резонатором может быть система Фабри-Перо или резонатор кольцевой. В большинстве конструкций в качестве активной среды используется оптоволокно, допированное ионами редкоземельных элементов – тулий, эрбий, неодим, иттербий, празеодимий. Накачка лазера осуществляется с помощью одного или нескольких лазерных диодов непосредственно в сердцевину волокна или, в мощных системах, во внутреннюю оболочку.
Волоконные лазеры получили широкое применение благодаря широкому выбору параметров, возможности настройки импульса в широком диапазоне длительности, частот и мощностей.
Мощность волоконных лазеров – от 1 Вт до 30 кВт. Длина оптического волокна – до 20 м.
Применение волоконных лазеров:
– резка металлов и полимеров в промышленном производстве,
– прецизионная резка,
– микрообработка металлов и полимеров,
– обработка поверхностей,
– пайка,
– термообработка,
– маркировка продукции,
– телекоммуникация (оптоволоконные линии связи),
– производство электроники,
– производство медицинских приборов,
– научное приборостроение.
Преимущества волоконных лазеров:
– волоконные лазеры являются уникальным инструментом, открывающим новую эру в обработке материалов,
– портативность и возможность выбора длины волны волоконных лазеров позволяют реализовать новые эффективные применения недоступные для других типов ныне существующих лазеров,
– превосходят другие типы лазеров практически по всем существенным параметрам, важным с точки зрения их промышленного использования,
– возможности настройки импульса в широком диапазоне длительности, частот и мощностей,
– возможность задания последовательности коротких импульсов с требуемой частотой и высокой пиковой мощностью , что необходимо, к примеру, для лазерной гравировки,
– широкий выбор параметров.
Сравнение лазеров различных типов:
| Параметр | Требуется для использования в промышленности | СО 2 | YAG-Nd с ламповой накачкой | YAG-Nd с диодной накачкой | Диодные лазеры | |
| Выходная мощность, кВт | 1…30 | 1…30 | 1…5 | 1…4 | 1…4 | 1…30 |
| Длина волны, мкм | как можно меньше | 10,6 | 1,064 | 1,064 или 1,03 | 0,8…0,98 | 1,07 |
| BPP, мм х мрад | < 10 | 3…6 | 22 | 22 | > 200 | 1,3…14 |
| КПД, % | > 20 | 8…10 | 2…3 | 4…6 | 25…30 | 20…25 |
| Дальность доставки излучения волокном | 10…300 | отсутствует | 20…40 | 20…40 | 10…50 | 10..300 |
| Стабильность выходной мощности | как можно выше | низкая | низкая | низкая | высокая | очень высокая |
| Чувствительность к обратному отражению | как можно ниже | высокая | высокая | высокая | низкая | низкая |
| Занимаемая площадь, кв.м | как можно меньше | 10…20 | 11 | 9 | 4 | 0,5 |
| Стоимость монтажа, отн.ед. | как можно меньше | 1 | 1 | 0,8 | 0,2 | < 0,05 |
| Стоимость эксплуатации, отн.ед. | как можно меньше | 0,5 | 1 | 0,6 | 0,2 | 0,13 |
| Стоимость обслуживания, отн.ед. | как можно меньше | 1…1,5 | 1 | 4…12 | 4…10 | 0,1 |
| Периодичность замены ламп или лазерных диодов, час. | как можно больше | – | 300…500 | 2000…5000 | 2000…5000 | > 50 000 |
2000w cw оптико raycus импульсный волоконный иттербиевый лазер 50 вт 100 квт купить производитель
волоконные твердотельные лазеры
резка металлов фанеры обалденная cernark гравировка режимы глубокой гравировки волоконным лазером
устройство иттербиевого волоконного лазера
волоконная машина продаю лазер
принцип работы производство фрязино 1.65 мкм технология иттербиевый купить цена ipg лс 1 оптический для резки металла гравировка импульсный принцип работы станок оптико применения мощность своими руками устройство схема длина волны сварка производитель режет волнами
Коэффициент востребованности 902
Перевод Сергея Рогалева
Под термином «оптоволоконный лазер» обычно понимается лазер с оптическим волокном в качестве усиливающей среды, хотя некоторые лазеры с полупроводниковой усиливающей средой и волоконным резонатором также назвают оптоволоконными лазерами. В большинстве случаев усиливающей средой оптоволоконных лазеров является волокно, допированное редкоземными ионами, такими как эрбий (Er 3+), неодим (Nd 3+), иттербий (Yb 3+), тулий (Tm 3+) или празеодимий (Pr 3+). Для накачки используются один или несколько лазерных диодов.
Резонатор оптоволоконного лазера
Для создания линейного резонатора оптоволоконного лазера, необходимо использовать некоторый отражатель (зеркало), или же создать кольцевой резонатор (кольцевой оптоволоконный лазер).
В линейных резонаторах оптоволоконного лазера используются различные типы зеркал:
· В простых лабораторных установках обычные диэлектрические зеркала могут прикрепляться к перпендикулярно сколотым концам волокна, как показано в рисунке 1. Этот подход, однако, не очень практичен для массового производства и также не очень надежен.
· 
Френелевское отражение от торца волокна часто достаточно для использования в качестве выходного зеркала резонатора волоконного лазера. На Рис. 2 приведен пример.
· Также возможно внести диэлектрические покрытия непосредственно на концах волокна, обычно методом напыления. Такие покрытия могут использоваться для отражения в широком диапазоне.
· 
Во многих волоконных лазерах используются волоконные брэгговские решетки, сформированные непосредственно в легированном волокне, или в нелегированном волокне, спаянным с активным слоем. Рисунок 3 показывает лазер распределенным брэгговским отражателем (РБО лазер) с двумя волоконными решетками, но есть также лазеры с распределенной обратной связью с одной решеткой в легированных волокнах со сдвигом фазы в середине.
· 
Лучшие характеристики по мощности можно получить
за счет использования коллиматора на выходе света из волокна и отражения его обратно с помощью диэлектрического зеркала (рис. 4). Интенсивность на зеркале значительно снижается из-за гораздо большей площади пучка. Однако, небольшое смещение может привести к существенным потерям при отражении, поляризационно-зависимые потери и т.д.
· 
Другой вариант заключается в использовании зеркала в форме петли волокна (рис. 5), на основе волоконной муфты (например, с коэффициентом разделения 50:50) и куска пассивного волокна.
Большинство волоконных лазеров накачиваются одним или несколькими диодными лазерами с волоконными выходами (излучение лазерного диода вводится в волокно). Накачка света может осуществляться непосредственно в сердцевину, или во внутреннюю оболочку волокна в мощных лазерах.
В основе подобных станков лежит оптоволоконный лазер. Он отличается очень высоким качеством излучения при малых габаритах устройства. Кроме того, оборудование легко охлаждается и не требует трудоемкого обслуживания. Оптоволоконные лазерные граверы получили широкое распространение в таких сферах, как:
- производство сувенирной продукции;
- автомобилестроение, изготовление медицинского оборудования и другие отрасли, где необходима качественная коррозионно-стойкая маркировка деталей;
- производство ювелирных изделий и бижутерии;
- изготовление памятников и ритуальной продукции;
- декорирование мебели и элементов интерьера.
Волоконные лазерные граверы отличаются несколько более высокой ценой в сравнении с СО 2 -станками. Но это обстоятельство компенсируется рядом преимуществ, которыми обладает подобное оборудование:
- более высокий КПД, благодаря чему лазер отличается низким расходом электроэнергии при хорошей мощности;
- работа волоконных лазерных граверов основана на применении диодов, которые характеризуются компактностью, надежностью и долговечностью;
- сверхмалый размер луча, способствующий более высокому разрешению при гравировке и позволяющий создавать микроскопические изображения с отличной детализацией.
Как выбрать оптоволоконный лазерный гравер
При покупке оборудования необходимо уделить внимание следующим характеристикам:
- мощность. Она должна соответствовать типу обрабатываемого материала, а также требуемой производительности станка;
- размеры гравировального поля. Они определяют максимальные габариты заготовки, которую сможет обработать станок;
- функциональность и наличие дополнительных опций.
