ในเทคโนโลยีเลเซอร์ที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในปัจจุบันเลเซอร์โซลิดสเตตและเลเซอร์ไฟเบอร์เป็นผลิตภัณฑ์เลเซอร์หลักสองตัวแต่ละชิ้นในการผลิตอุตสาหกรรมการวิจัยทางวิทยาศาสตร์การใช้งานทางทหารและพื้นที่อื่น ๆ เพื่อแสดงเสน่ห์และข้อดีที่เป็นเอกลักษณ์
ประการแรกหลักการทางเทคนิคและความแตกต่างด้านประสิทธิภาพ
①รับสื่อ
ไฟเบอร์เลเซอร์ (เลเซอร์ไฟเบอร์) ใช้เป็นองค์ประกอบที่หายากของโลกที่หายาก ภายใต้การกระทำของแสงปั๊มความหนาแน่นของพลังงานสูงจะเกิดขึ้นในเส้นใยส่งผลให้การพลิกกลับของจำนวนอนุภาคในระดับพลังงานเลเซอร์และสร้างการแกว่งเลเซอร์ผ่านการตอบรับเชิงบวกของโพรงเรโซแนนท์ เลเซอร์ไฟเบอร์มีขนาดกะทัดรัดไม่จำเป็นต้องใช้ระบบระบายความร้อนที่ซับซ้อนและความยืดหยุ่นของเส้นใยทำให้มีประโยชน์มากขึ้นในการประมวลผลเชิงพื้นที่หลายมิติ
หัวใจของเลเซอร์ไฟเบอร์คือใยแก้วนำแสงซึ่งเป็นแก้วบาง ๆ ที่มีความยืดหยุ่นผมบางหรือพลาสติกที่รู้จักกันดีในการกำหนดแสงในระยะทางไกลโดยมีการสูญเสียน้อยที่สุด เส้นใยนี้ทำหน้าที่เป็นตัวกลางที่ได้รับจากเลเซอร์และเป็นศูนย์กลางของการทำงาน อย่างไรก็ตามแตกต่างจากกระจกหรือเส้นใยพลาสติกที่ใช้ในการสื่อสารโทรคมนาคมเส้นใยในเลเซอร์ไฟเบอร์จะถูกเจือด้วยองค์ประกอบของโลกหายากเช่น Erbium หรือ Ytterbium ยาสลบนี้แนะนำสถานะพลังงานที่จำเป็นสำหรับเลเซอร์ในการใช้งานทำให้เส้นใยไม่เพียง แต่แสงโดยตรง แต่ยังขยายด้วย
เลเซอร์โซลิดสเตต (SSLs) มีศูนย์กลางอยู่ที่ตัวกลางอัตราขยายที่เป็นเอกลักษณ์วัสดุที่เป็นของแข็งและโดยทั่วไปประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสี่ประการ: สื่อการรับ, ระบบทำความเย็น, ช่องแสงเรโซแนนท์และแหล่งปั๊ม ตัวกลางที่ได้รับเช่น Ruby (Cr: Al₂o₃) หรือ Neodymium-doped-doped garnet (nd: yag) คือวิญญาณของเลเซอร์ของโซลิดสเตต ระบบทำความเย็นมีหน้าที่ในการกำจัดความร้อนที่สะสมไว้ในตัวกลาง Gain เนื่องจากการสร้างเลเซอร์และทำให้มั่นใจได้ว่าการทำงานของเลเซอร์ที่มั่นคง โพรง resonator แบบออพติคอลสร้างการสั่นอย่างต่อเนื่องผ่านการตอบรับเชิงบวกของโฟตอนเพื่อส่งออกลำแสงเลเซอร์ที่มีความยาวและทิศทางสูง
②ประสิทธิภาพและประสิทธิภาพ
เลเซอร์ไฟเบอร์เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมของพวกเขาด้วยธรรมชาติของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงที่ดำเนินการด้วยแสงที่สูญเสียน้อยที่สุด คุณลักษณะนี้ช่วยให้เลเซอร์ไฟเบอร์มีประสิทธิภาพพลังงานอย่างไม่น่าเชื่อซึ่งมักจะได้รับประสิทธิภาพเกิน 30%
โดยทั่วไปแล้วเลเซอร์โซลิดสเตตนั้นมีประสิทธิภาพน้อยกว่าซึ่งสามารถนำมาประกอบกับการสูญเสียที่สูงขึ้นของสื่อที่ได้รับจำนวนมากและความต้องการหลอดไฟที่มีความเข้มสูงสำหรับการสูบน้ำ
คุณภาพของลำแสง: ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของเลเซอร์ในการใช้งานที่แม่นยำ
การทำงานโหมดเดียวของเลเซอร์ไฟเบอร์ให้คุณภาพลำแสงสูงอย่างไม่น่าเชื่อโดดเด่นด้วยการโฟกัสที่แน่นหนาและความแตกต่างน้อยที่สุด
เลเซอร์โซลิดสเตตในขณะที่สามารถส่งคานคุณภาพสูงได้มักจะดิ้นรนเพื่อให้ตรงกับคุณภาพของเลเซอร์ไฟเบอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระดับพลังงานที่สูงขึ้น
แม้จะมีประสิทธิภาพต่ำและคุณภาพลำแสงเลเซอร์โซลิดสเตตก็ไม่ได้รับประโยชน์ พวกเขามีความสามารถในการปรับขนาดพลังงานที่แข็งแกร่งซึ่งทำให้เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันพลังงานสูง เลเซอร์โซลิดสเตตสามารถออกแบบมาเพื่อสร้างระดับพลังงานสูงอย่างไม่น่าเชื่อโดยการเพิ่มขนาดของตัวกลางเกนและพลังงานปั๊มซึ่งไม่ง่ายนักสำหรับเลเซอร์ไฟเบอร์เนื่องจากขนาดของเส้นใยและข้อ จำกัด การกระจายความร้อน
④เสถียร
เลเซอร์ไฟเบอร์มีความเสถียรสูง โครงสร้างของเส้นใยนั้นไม่รู้สึกถึงการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อม (เช่นอุณหภูมิความชื้นการสั่นสะเทือน ฯลฯ ) และสามารถรักษาสภาพการทำงานที่มั่นคงในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงขึ้น ในเวลาเดียวกันเลเซอร์ไฟเบอร์จะถือว่าทนทานและปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมได้มากขึ้นเนื่องจากมีโครงสร้างของโซลิดสเตตและไม่มีส่วนประกอบออปติคัลพื้นที่ว่าง
เลเซอร์โซลิดสเตตค่อนข้างไม่แน่นอนและการเปลี่ยนแปลงปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานมากขึ้น
⑤ประสิทธิภาพการกระจายความร้อน
เลเซอร์ไฟเบอร์มีประสิทธิภาพการกระจายความร้อนที่ยอดเยี่ยม ตัวกลางที่ได้รับคือใยแก้วนำแสงซึ่งมีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ต่ออัตราส่วนปริมาตรและความร้อนสามารถปล่อยออกมาได้อย่างรวดเร็วดังนั้นจึงสามารถทำงานได้อย่างเสถียรเป็นเวลานานและทนต่อพลังงานสูง
เลเซอร์โซลิดสเตตค่อนข้างยากที่จะกระจายความร้อนและมีแนวโน้มที่จะเกิดปัญหาความร้อนในระหว่างการทำงานที่มีพลังงานสูงส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของเลเซอร์
ค่าใช้จ่ายขนาดและการบำรุงรักษา
เลเซอร์ไฟเบอร์มีขนาดกะทัดรัดมากและต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย เส้นใยขนาดเล็กและไม่มีกระจกภายนอกช่วยลดปัญหาการจัดตำแหน่งที่เกี่ยวข้องกับเลเซอร์โซลิดสเตตได้อย่างมาก นอกจากนี้ความสามารถที่ยอดเยี่ยมของเส้นใยในการกระจายความร้อนมักจะช่วยลดความจำเป็นในการระบายความร้อนแบบแอคทีฟลดความต้องการการบำรุงรักษาเพิ่มเติม นอกจากนี้เลเซอร์ไฟเบอร์มักจะปลอดภัยกว่าที่จะทำงานเนื่องจากเลเซอร์ถูกกักตัวไว้ภายในเส้นใยลดความเสี่ยงของการสัมผัสโดยไม่ตั้งใจ
การจัดตำแหน่งของกระจกในเลเซอร์โซลิดสเตตมีความสำคัญต่อการทำงานของพวกเขาและต้องมีการตรวจสอบและปรับเป็นระยะซึ่งเพิ่มความพยายามในการบำรุงรักษา นอกจากนี้เลเซอร์โซลิดสเตตมักจะต้องใช้การระบายความร้อนที่ใช้งานอยู่เพื่อจัดการความร้อนที่เกิดขึ้นในตัวกลาง Gain ซึ่งไม่เพียง แต่เพิ่มความซับซ้อนของระบบ แต่ยังเพิ่มความต้องการการบำรุงรักษา เลเซอร์โซลิดสเตตมีแนวโน้มที่จะใหญ่กว่าเลเซอร์ไฟเบอร์ ความต้องการกระจกขนาดกลางและภายนอกขนาดใหญ่เพิ่มขนาดและน้ำหนักโดยจำกัดความเหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันที่ จำกัด พื้นที่
ประการที่สองพื้นที่แอปพลิเคชัน
เลเซอร์ไฟเบอร์ส่องแสงในด้านการตัดและเชื่อมอุตสาหกรรมด้วยพลังงานสูงคุณภาพลำแสงสูงการกระจายความร้อนที่ดีและความมั่นคง เลเซอร์ไฟเบอร์เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดและการเชื่อมแผ่นโลหะหนาและประสิทธิภาพการแปลงไฟฟ้าอุณหภูมิสูงและการออกแบบที่ปราศจากการปรับเปลี่ยนการบำรุงรักษาลดค่าใช้จ่ายในการใช้งานและการบำรุงรักษาอย่างมาก ในเวลาเดียวกันความอดทนสูงของเลเซอร์ไฟเบอร์สำหรับสภาพแวดล้อมการทำงานที่รุนแรงเช่นฝุ่นการสั่นสะเทือนความชื้น ฯลฯ ทำให้ทำงานได้ดีในพื้นที่อุตสาหกรรมทุกชนิด เลเซอร์อย่างต่อเนื่องมีระดับการเจาะในระดับสูงในการประมวลผลแมโครซึ่งพวกเขาค่อยๆเปลี่ยนวิธีการประมวลผลแบบดั้งเดิม
เลเซอร์ของโซลิดสเตตนั้นมีความโดดเด่นในด้านการประมวลผลความแม่นยำพิเศษและการประมวลผลพิเศษด้วยพลังงานสูงสุดพลังงานชีพจรขนาดใหญ่และเอาต์พุตเลเซอร์ความยาวคลื่นสั้น (เช่นสีเขียว, UV) ในกระบวนการต่าง ๆ เช่นการทำเครื่องหมายการตัดการขุดเจาะและการเชื่อมของวัสดุโลหะ\/ไม่ใช่โลหะเลเซอร์สถานะโซลิดสเตตสามารถบรรลุความแม่นยำในการประมวลผลที่สูงขึ้นและการบังคับใช้วัสดุที่กว้างขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเชื่อมที่มีความแม่นยำสูงของวัสดุที่ไม่ใช่โลหะและการพิมพ์ 3 มิติที่บ่มแสงเลเซอร์โซลิดสเตตได้กลายเป็นอุปกรณ์ที่เลือกโดยอาศัยเลเซอร์ความยาวคลื่นสั้นที่มีผลกระทบความร้อนขนาดเล็กและความแม่นยำในการประมวลผลสูง เลเซอร์ของโซลิดสเตตส่วนใหญ่จะใช้ในด้านการจัดเรียง micromachining ที่มีความแม่นยำของวัสดุที่ไม่ใช่โลหะและวัสดุบาง ๆ , เปราะและวัสดุโลหะอื่น ๆ โดยอาศัยความยาวคลื่นสั้น (อัลตราไวโอเลต, อัลตราไวโอเลตลึก), ความกว้างพัลส์สั้น (picoseconds, femtoseconds) และพลังสูงสุด นอกจากนี้เลเซอร์โซลิดสเตตยังมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่ทันสมัยในสาขาสิ่งแวดล้อมการแพทย์และการทหาร
ประการที่สามส่วนแบ่งการตลาด
จีนอยู่ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงและการอัพเกรดอุตสาหกรรมการผลิตตั้งแต่การผลิตระดับต่ำไปจนถึงการผลิตระดับสูงสัดส่วนของการผลิตระดับต่ำสุดอยู่ในระดับสูงและตลาดการประมวลผลมหภาคครอบคลุมทั้งการผลิตระดับต่ำสุดและส่วนหนึ่งของการผลิตระดับสูงและความต้องการของตลาดจึงมีขนาดใหญ่
ระดับการแปลเลเซอร์ไฟเบอร์ไฟเบอร์กลางและพลังงานต่ำในประเทศอยู่ในระดับสูงผู้ผลิตผู้ผลิตในระดับสูงในประเทศ ตามรายงานการพัฒนาอุตสาหกรรม "จีนเลเซอร์" แสดงให้เห็นว่าเลเซอร์ไฟเบอร์กำลังต่ำได้ตระหนักถึงการทดแทนภายในประเทศอย่างเต็มที่ เลเซอร์เส้นใยต่อเนื่องขนาดกลางคุณภาพในประเทศและไม่มีข้อเสียที่ชัดเจนข้อได้เปรียบด้านราคานั้นชัดเจนส่วนแบ่งการตลาดเทียบเท่า เลเซอร์เส้นใยต่อเนื่องที่มีกำลังสูงแบรนด์ในประเทศประสบความสำเร็จในการขาย
สำหรับเลเซอร์โซลิดสเตตเนื่องจากการพัฒนาช่วงปลายของประเทศไม่มี บริษัท จดทะเบียนที่มีผลิตภัณฑ์นี้เป็นธุรกิจหลักโดยทั่วไปซื้อแบรนด์ต่างประเทศ
เลเซอร์ไฟเบอร์ส่วนใหญ่จะใช้ในการประมวลผลแมโครโดยอาศัยอำนาจของกำลังเอาต์พุตสูง (โดยทั่วไปการประมวลผลด้วยเลเซอร์มาโครหมายถึงการประมวลผลขนาดและรูปร่างที่ลำแสงเลเซอร์ส่งผลกระทบต่อวัตถุการประมวลผลในช่วงมิลลิเมตร) เลเซอร์โซลิดสเตตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการประมวลผลไมโคร (โดยทั่วไปไมโครโปรเซสเซอร์หมายถึงการประมวลผลขนาดและรูปร่างที่ความแม่นยำถึงไมโครมิเตอร์หรือระดับนาโนเมตร) โดยอาศัยความยาวคลื่นสั้น ๆ
โดยทั่วไปแล้วเลเซอร์ที่เป็นของแข็งและเลเซอร์ไฟเบอร์มีพื้นที่การใช้งานของตัวเอง ทั้งสองไม่มีการแข่งขันโดยตรงในทุ่งนาส่วนใหญ่ในด้านของการทับซ้อน micromachining ในสนามของการแปรรูปวัสดุโลหะในโลหะถึงความหนาของเคสเนื่องจากเหตุผลค่าใช้จ่ายโดยทั่วไปสนามจะใช้วิธีดั้งเดิมหรือเลเซอร์ไฟเบอร์เฉพาะในความหนาของโลหะบางหรือการประมวลผลความต้องการของฉาก นอกจากนี้ระดับของการแข่งขันระหว่างการทับซ้อนกันทั้งสองนั้นมีเลเซอร์โซลิดสเตตต่ำส่วนใหญ่ใช้ในการประมวลผลวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ (แก้วเซรามิกส์พลาสติกโพลีเมอร์บรรจุภัณฑ์วัสดุเปราะอื่น ๆ ฯลฯ ) และในสนามวัสดุโลหะที่ใช้ในสถานการณ์ที่ต้องการความแม่นยำสูง
