lasery dyskowe l.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Lasery dyskowe PowerPoint Presentation
Download Presentation
Lasery dyskowe

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 10

Lasery dyskowe - PowerPoint PPT Presentation


  • 204 Views
  • Uploaded on

Lasery dyskowe. Przygotował: Piotr Wiankowski. Laser dyskowy Yb:YAG (kryształ granatu itrowo – aluminiowego, łączy w sobie zalety geometrii cienkiego dysku oraz pompowanego za pomocą diod kryształu Yb:YAG.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Lasery dyskowe' - jules


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
lasery dyskowe

Lasery dyskowe

Przygotował: Piotr Wiankowski

slide2

Laser dyskowy Yb:YAG (kryształ granatu itrowo – aluminiowego, łączy w sobie zalety geometrii cienkiego dysku oraz pompowanego za pomocą diod kryształu Yb:YAG.

Lasery dyskowe wykorzystują kryształy uformowane w postaci cienkich dysków o standardowej grubości ok. 200 nm i średnicy 10 mm.

Budowa lasera dyskowego

Źródło promieniowania pompującego – diody.

Źródło chłodzenia – radiator.

System zwierciadeł, który przepuszcza światło powodując wysoką absorpcję.

Zakryta tylnia część kryształu spełnia funkcję końcowego zwierciadła.

slide5

Zalety lasera dyskowego

  • Chłodzenie odbywa się równolegle do kierunku rozchodzenia się wiązki laserowej (np. wzdłuż osi wiązki). Powoduje to niewielki gradient temperatury, dzięki czemu nie następuje nagrzewanie soczewek i w efekcie znacznie (czterokrotnie) poprawia spójność wiązki w stosunku do laserów prętowych.
  • Geometria dyskowa zapewnia dużą pojemność chłodzenia
  • Nowe możliwości zastosowania – cięcie, spawanie, wytwarzanie podzespołów
  • Zalety wykorzystania kryształu Yb:YAG, zamiast Nd:YAG
  • Spójność wiązki: Typowy 1 – 5 kW laser prętowy ma M2 pomiędzy 60 – 100. Dla porównania laser dyskowy ma M2 w granicach 15 -18, lasery dyskowe o niskiej mocy mają M2 w granicach 1.
  • Częstość repetycji: Górny poziom laserowy itru ma względnie długi czas życia (1ms) i zapewnia znacznie większą częstość repetycji niż lasery Nd:YAG.
  • Przestrajalność: Szerokość pasma wzmocnienia laserów Yb:YAG jest o rząd wielkości większa niż laserów Nd:YAG. Lasery Yb:YAG są także przestrajalne, w teorii, w paśmie 1020 – 1060 nm.
slide6

Zniekształcenie czoła fali: Gradienty temperatury w przyrządach opartych na Yb:YAG ustawione są zgodnie z kierunkiem propagacji wiązki, redukując zniekształcenie czoła fali.

  • Pompowanie: Różnica energii pomiędzy pasmami emisyjnymi i absorpcyjnymi itru jest niewielka, co powoduje zmniejszenie mocy pompującej traconej na ciepło.
  • Absorpcja: Maksimum absorpcyjne itru wynosi prawie 940 nm, co czyni go odpowiednim dla pompowania diodami InGaAs.

Ogólna sprawność: Lasery dyskowe oparte na krysztale itru mają 4 – 5 razy większą sprawność niż lasery oparte na innych laserach na ciele stałym

Zastosowania laserów dyskowych

  • Wytwarzanie pojedynczych części

Za pomocą galwoskanera wytapia się pojedyncze warstwy jednoskładnikowego metalicznego proszku, który nie zawiera zmiękczających go domieszek. Przy użyciu tej metody można wytworzyć 3 – wymiarowe części o kształcie zbliżonym do kształtu sieci.

slide8

Spawanie

  • Bardzo duża spójność wiązki laserów dyskowych pozwala osiągać mniejsze apertury plamki, jak również większą gęstość energii. W rezultacie możliwe jest spawanie cienkich arkuszy metali z dużą prędkością i przy minimalnym nagrzewaniu się lasera. W dodatku na wyższych poziomach energetycznych można osiągnąć szczególnie dobre wyniki spawania przy dużych prędkościach spawania.
  • Testy przeprowadzone dla lasera dyskowego o parametrach:
  • Moc lasera – 750 W
  • Grubość próbki – 3 mm
  • Plamka – 0,1 mm
  • Wykazały prędkość spawania ok. 50 m/min.
  • Dla tej samej próbki po zmniejszeniu mocy lasera do 250 W osiągane prędkości spawania wynosiły ok. 20 m/min.
slide9

Cięcie

Lasery dyskowe zapewniają również świetne wyniki przy cięciu materiałów. Prędkość cięcia jest proporcjonalna do średnicy ogniskowej i jest ograniczona jedynie poprzez odpryskiwanie topionego metalu. Zanotowano, że aluminium o grubości 0,2 mm dało się ciąć z prędkością 60 m/min. Nawet zwiększając grubość warstwy aluminiowej do 0,5 mm dało się osiągnąć prędkość cięcia 28 m/min. Porównywalne osiągi wykazano w przypadku stali nierdzewnej.

Powszechne lasery wykorzystujące pręt, mające spójność wiązki  16mm – mrad są użyteczne w obszarze 150 x 150mm, na arkuszu metalu o grubości 1 – 2 mm. Szerszy obszar może być wykorzystany, jeśli użyje się większego skanera optycznego; co spowoduje jednakże ogólny wzrost wymiarów urządzenia, większy koszt budowy, jak również mniejszą zdolność dynamicznego ustalania położenia przez skaner optyczny. Użycie lasera dyskowego o porównywalnej mocy spowoduje 4 – krotne zwiększenie obszaru.

slide10

Bibliografia:

Disk lasers – Enable Application Advancements; dr Kurt Mann, Timothy Morris; 2004

A New Spin: Thin – Disc Yb:YAG Lasers: Nadya Anscombe; 2002