В нашей повседневной жизни многие клиенты не очень четко представляют себе разницу между волоконным лазером и ик лазером. Большинство из них используются в области лазерной гравировки. При выборе лазера необходимо понимать разницу между ними. В этой статье мы опишем их, надеемся, что она будет вам полезна.
Что такое нфракрасные лазеры
нфракрасные лазеры — это лазер, излучающий волны инфракрасного диапазона, обычно работающие в диапазоне от 700 нанометров до 1 миллиметра. Это могут быть газовые лазеры, твердотельные лазеры или полупроводниковые лазеры.
Этот тип лазера широко используется в медицине, связи, обработке материалов и других областях.
Тип инфракрасного лазера
CO₂-лазер: длина волны излучения составляет 10,6 микрон и широко используется для резки, сварки и гравировки неметаллических материалов (таких как пластик и дерево).
Лазер Nd:YAG: длина волны излучения составляет 1,064 микрона, подходит для обработки металлов, медицинской хирургии и т. д.
Полупроводниковые лазеры: могут излучать волны ближнего инфракрасного диапазона и широко используются в волоконно-оптической связи и датчиках.
Что такое волоконный лазер
Волоконный лазер — это твердотельный лазер, в котором в качестве усиливающей среды используется оптическое волокно. Они используют оптические волокна, легированные редкоземельными элементами, такими как иттербий или эрбий, для генерации лазерного света.
Волоконные лазеры подходят для промышленного применения благодаря своей высокой эффективности, компактности и превосходному качеству луча.
Типы волоконных лазеров
Волоконные лазеры, легированные эрбием: широко используются при обработке материалов, включая резку и сварку.
Волоконный лазер, легированный эрбием: в основном используется в области связи, способен передавать данные с высокой пропускной способностью.
Как работают волоконные лазеры и инфракрасные лазеры
Волоконный лазер
Усиление света достигается за счет полного отражения на внутренней стенке оптического волокна, и излучается лазерный луч высокой энергии;
ИК-лазер
ИК-лазеры или инфракрасные лазеры Частицы в лазерной среде излучают лазерный свет под действием стимулированного излучения, длина волны и энергия которого зависят от типа среды и условий возбуждения.
Сценарий применения ИК-лазера против волоконного лазера
Инфракрасные лазеры в основном используются в медицине, связи, радиолокации, мониторинге окружающей среды и других областях.
Волоконные лазеры в основном используются в обработке материалов, измерениях, волоконно-оптической связи и других областях.
применение и лазеров
| Применение | Область применения |
|---|---|
| Военное дело и безопасность | Ночное видение, обнаружение, идентификация и отслеживание целей, точная дальнометрия и наведение в сложных условиях. |
| Оптическая связь | Проводная и беспроводная передача данных, включая передачу сигналов от IoT-устройств, а также как принцип работы пульта дистанционного управления телевизором или кондиционером. |
| Обработка материалов | Используется для резки, сверления, обработки поверхности, сварки и плавления различных материалов, таких как сталь, стекло и пластик. |
| Машинное зрение и измерение | Применяется для сканирования, позиционирования, сканирования окружающей среды, трехмерной реконструкции и других подобных задач. |
| Медицина | Используется для резки, сверления, обработки поверхности, сварки и плавления различных материалов, таких как сталь, стекло и пластик. |
| Научные исследования | Используется для спектрального анализа, оптической визуализации, оптической связи и т.д., обеспечивая высокоточную спектральную информацию с высоким разрешением. |
| Конкретные применения в среднем ИК-диапазоне | Используется в лидарах, атмосферной связи, лазерной дальнометрии, калибровке астрономических спектрометров, обнаружении молекулярного состава и молекулярной визуализации и других. |
Применение волоконных лазеров
| Применение | Область применения |
|---|---|
| Промышленная обработка | Фибер-лазеры являются высокоэффективным промышленным оборудованием, используемым в производстве для резки и сварки металлических и неметаллических материалов, таких как сталь, алюминиевый сплав, керамика и т.д. Используется в обработке полупроводников для резки сверхтвердых материалов и создания микро-наноструктур. Широко используется в механической обработке, автомобилестроении, электронном производстве, аэрокосмической промышленности и других областях благодаря высокой плотности энергии, скорости, качеству, бесконтактной обработке и низкой стоимости. |
| Связь | В области связи волоконные лазеры имеют решающее значение для генерации высокоскоростных и высококачественных лазерных сигналов, усиления и модуляции оптических сигналов волоконной оптики. Они используются для производства таких оптических устройств, как волоконные усилители и волоконные ответвители, улучшая характеристики передачи оптических систем связи. |
| Медицина | Волоконные лазеры используются для лечения различных заболеваний, включая кожные заболевания, сердечно-сосудистые заболевания, рак и т.д., путем резки пораженных тканей и лазерного лечения. Высокая плотность энергии и коллимация волоконных лазеров позволяют проводить точную резку и локальное лечение, что снижает дискомфорт для пациентов и уменьшает вероятность осложнений. |
Преимущества волоконного лазера:
Высокая эффективность: благодаря волноводным свойствам волокна эти лазеры очень эффективны, преобразуя значительную часть света накачки в выходной лазерный сигнал.
Превосходное качество луча: волоконные лазеры могут создавать очень высококачественные лучи, что делает их пригодными для точных применений, таких как резка и сварка тонких материалов.
Масштабируемость: выходную мощность волоконных лазеров можно легко масштабировать, увеличивая длину легированного волокна или используя несколько волокон.
Прочность и надежность: они известны своей прочностью и надежностью, отсутствием подвижных частей и превосходным управлением температурой.
Преимущества ИК-лазера:
Универсальность: ИК-лазеры могут быть спроектированы для работы в широком диапазоне длин волн инфракрасного излучения, что делает их универсальными для различных применений, включая промышленную резку, медицинские операции и военные применения.
Выходная мощность: некоторые типы ИК-лазеров, такие как CO2-лазеры, могут достигать очень высокой выходной мощности, подходящей для тяжелых задач резки и гравировки.
Обработка материалов: ИК-лазеры особенно эффективны для обработки неметаллических материалов и металлов, обеспечивая гибкость в процессах производства и изготовления.
Различия между волоконным лазером и инфракрасным лазером
Диапазон длин волн
Длина волны инфракрасных лазеров обычно находится в диапазоне 0,75–1000 микрон;
Длина волны волоконных лазеров обычно находится в диапазоне от 1 до 2 микрон.
Форма выходного сигнала
Инфракрасные лазеры в основном используют выход в свободном пространстве, но они также могут выходить через оптические волокна;
Волоконные лазеры могут выходить только через оптические волокна и не могут выполнять выход в свободном пространстве.
Производительность
Поскольку волоконные лазеры используют оптические волокна для усиления и модуляции лазера, они обычно имеют высокий коэффициент качества луча и стабильный лазерный луч, а мощность излучения мало меняется;
红外激光器很难实现高单脉冲能量水平和波长，而且样品通常较小。
| Характеристика | Инфракрасный лазер | Волоконный лазер |
|---|---|---|
| Диапазон длин волн | 700 нм – 1 мм | 700 нм – 1 мм |
| Оптимальная длина волны | Обычно около 1030 нм | Обычно около 1030 нм |
| Эффективность | Низкая | Высокая |
| Качество луча | Средняя | Отличная |
| Области применения | Медицина, связь, обработка материалов | Промышленная резка, сварка, связь |
| Стоимость | Высокая | Низкая |
Подвести итог
Выбор между инфракрасным лазером или волоконным лазером зависит от конкретных требований применения. Если требуются высокая эффективность и компактность, особенно при промышленной обработке, лучшим выбором могут стать волоконные лазеры. Для некоторых применений в медицине или обработке материалов более подходящими могут оказаться инфракрасные лазеры. Понимание характеристик каждого типа и применимых сценариев может помочь пользователям сделать более осознанный выбор.
FAQ
Каков диапазон длин волн инфракрасных лазеров?
Инфракрасные лазеры имеют широкий диапазон длин волн, обычно от 700 нанометров до 1 миллиметра. Инфракрасные лазеры разных длин волн имеют разные характеристики и применение. Лазеры ближнего инфракрасного диапазона обычно используются в оптоволоконной связи, а лазеры среднего и дальнего инфракрасного диапазона широко используются в обработке материалов и в медицине.
В чем разница между инфракрасными лазерами и лазерами видимого света?
Основное различие между инфракрасными лазерами и видимыми лазерами — это длина волны. Инфракрасный свет имеет большую длину волны, чем видимый свет, и не может быть непосредственно увиден человеческим глазом. Инфракрасные лазеры также отличаются от лазеров видимого света с точки зрения проникновения в материал и теплового воздействия.
Вредны ли инфракрасные лазеры для организма человека?
Инфракрасные лазеры вредны для человеческого организма, особенно инфракрасные лазеры высокой мощности. Прямое излучение инфракрасного лазера может вызвать повреждение глаз, ожоги кожи и т. д. При использовании инфракрасных лазеров необходимо строго соблюдать правила техники безопасности, носить защитные очки и избегать прямого контакта с лазерным лучом.
