Les lasers à fibre représentent une part croissante du marché des lasers industriels d'année en année grâce à leur structure simple, leur faible coût, leur rendement de conversion électro-optique élevé et leurs excellents résultats de sortie. Selon les statistiques, les lasers à fibre représentaient 52,7 % du marché des lasers industriels en 2020.
En fonction des caractéristiques du faisceau de sortie, les lasers à fibre peuvent être divisés en deux catégories :laser continuetlaser à impulsionsQuelles sont les différences techniques entre les deux et à quels scénarios d'application chacun convient-il ? Voici une comparaison simple des applications en situation générale.
Comme son nom l'indique, la puissance d'un laser à fibre continue est continue et maintenue à un niveau fixe. Cette puissance correspond à la puissance nominale du laser.L’avantage des lasers à fibre continue est leur fonctionnement stable à long terme.
Le laser pulsé est « intermittent ». Bien entendu, cette durée intermittente est souvent très courte, généralement mesurée en millisecondes, microsecondes, voire nanosecondes et picosecondes. Comparée au laser continu, l'intensité du laser pulsé varie constamment, d'où la notion de « crête » et de « creux ».
Grâce à la modulation d'impulsions, le laser pulsé peut être libéré rapidement et atteindre une puissance maximale à la position de pointe, mais en raison de l'existence du creux, la puissance moyenne est relativement faible.Il est concevable qu'à puissance moyenne égale, le pic de puissance du laser pulsé puisse être bien supérieur à celui du laser continu, permettant ainsi d'obtenir une densité énergétique supérieure, ce qui se traduit par une meilleure pénétration dans le traitement des métaux. De plus, il est également adapté aux matériaux thermosensibles qui ne supportent pas une chaleur élevée soutenue, ainsi qu'à certains matériaux à haute réflectivité.
Grâce aux caractéristiques de puissance de sortie des deux, nous pouvons analyser les différences d’application.
Les lasers à fibre CW conviennent généralement pour :
1. Traitement d'équipements de grande taille, tels que les machines pour véhicules et navires, la découpe et le traitement de grandes plaques d'acier et d'autres occasions de traitement qui ne sont pas sensibles aux effets thermiques mais qui sont plus sensibles aux coûts
2. Utilisé dans la coupe chirurgicale et la coagulation dans le domaine médical, comme l'hémostase après une intervention chirurgicale, etc.
3. Largement utilisé dans les systèmes de communication par fibre optique pour la transmission et l'amplification du signal, avec une stabilité élevée et un faible bruit de phase
4. Utilisé dans des applications telles que l'analyse spectrale, les expériences de physique atomique et le lidar dans le domaine de la recherche scientifique, fournissant une sortie laser de haute puissance et de haute qualité de faisceau
Les lasers à fibre pulsés conviennent généralement pour :
1. Traitement de précision des matériaux qui ne peuvent pas résister à de forts effets thermiques ou aux matériaux cassants, tels que le traitement des puces électroniques, du verre céramique et des pièces biologiques médicales
2. Le matériau possède une réflectivité élevée et peut facilement endommager la tête laser par réflexion. Par exemple, pour le traitement du cuivre et de l'aluminium.
3. Traitement de surface ou nettoyage de l'extérieur des substrats facilement endommagés
4. Situations de traitement nécessitant une puissance élevée à court terme et une pénétration profonde, telles que la découpe de plaques épaisses, le perçage de matériaux métalliques, etc.
5. Situations où les impulsions doivent être utilisées comme caractéristiques de signal. Par exemple, communications par fibre optique, capteurs à fibre optique, etc.
6. Utilisé dans le domaine biomédical pour la chirurgie oculaire, le traitement de la peau et la découpe de tissus, etc., avec une qualité de faisceau et des performances de modulation élevées
7. L'impression 3D permet de fabriquer des pièces métalliques avec une précision accrue et des structures complexes.
8. Armes laser avancées, etc.
Il existe des différences entre les lasers à fibre pulsés et les lasers à fibre continue en termes de principes, de caractéristiques techniques et d'applications, et chacun est adapté à des situations spécifiques. Les lasers à fibre pulsés conviennent aux applications exigeant une puissance de pointe et des performances de modulation élevées, comme le traitement des matériaux et la biomédecine, tandis que les lasers à fibre continue sont adaptés aux applications exigeant une stabilité et une qualité de faisceau élevées, comme les communications et la recherche scientifique. Choisir le bon type de laser à fibre en fonction de vos besoins spécifiques contribuera à améliorer l'efficacité du travail et la qualité de l'application.
Date de publication : 29 décembre 2023
