Новости

Учащиеся школ также интересуются лазерной техникой. Устройство новейших волоконных технологических лазеров и оценку эффективности их применения делает ученик лицея при МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Дата публикации: 29/09/2009
Категория: Новости лазерных технологий
Версия для печати

Волоконные технологические лазеры рассматривает и делает оценку эффективности их применения ученик 11 класса Гладких Юрий Анатольевич физико-математического лицея № 1580 при МГТУ им. Н.Э. Баумана под руководством научного руководителя Шиганова Игоря Николаевича, доктора технических наук, директора научно-исследовательского института «Конструкционные материалы и технологические процессы», профессора кафедры «Лазерные технологии в машиностроении» МГТУ им. Н.Э.Баумана.

«Из лазеров с полупроводниковой накачкой наиболее популярными становятся волоконные лазеры. Волоконные лазеры были разработаны сравнительно недавно, в 1980-х годах прошлого столетия.
В настоящее время известны модели волоконных технологических лазеров мощностью до 20 кВт.
Эти устройства имеют невысокую стоимость, компактны, удобны для сопряжения с магистральным волокном при минимуме вносимых потерь.
Сегодня эти устройства достигли уровня характеристик, в первую очередь, мощности, надежности, позволяющих с успехом использовать их для решения различных задач лазерной обработки материалов. Они представляют собой практически идеальные преобразователи световой энергии лазерных диодов накачки в лазерное излучение с рекордным КПД, по сравнению, например, с твердотельными Nd:YAG-лазерами.
Создание таких лазеров явилось результатом многолетнего развития лазерной техники.
В последнее время волоконные лазеры активно вытесняют традиционные лазеры из таких областей применения лазерной техники, как, например, лазерная резка и сварка материалов, маркировка и обработка поверхностей, полиграфия и скоростная лазерная печать.
Их используют в лазерных дальномерах и трехмерных локаторах, аппаратуре для телекоммуникаций, в медицинских установках и других сферах промышленных и военных комплексов.
Волоконный лазер имеет ряд преимуществ перед другими видами лазеров.

Оптические преимущества:
Длина излучения волны у волоконного лазера l=1,09 мкм. Такая длина волны дает волоконному лазеру ряд преимуществ: 1) Излучение с такой длиной волны будет прекрасно фокусироваться через стеклянные линзы, что позволяет сэкономить денежные средства при установке фокусирующей системы.
2) Излучение с такой длиной волны может передаваться по волокну на большие расстояния. Поэтому сама лазерная установка может находиться в удобном для работы месте, а волокно от лазерной установки уже непосредственно протягивается на место сварки.

3)Такое коротковолновое излучение очень интенсивно поглощается металлом:
- малый размер выходной апертуры луча (300 мкм) позволяет сфокусировать конечный лазерный луч в очень маленькую точку.
- у волоконного лазера малая расходимость луча, следовательно, увеличивается фокусное расстояние.

Энергетические преимущества:
- у волоконного лазера высокий КПД источника (~35%), в то время как у других лазеров КПД достаточно мал. Например, у газовых лазеров он составляет ~5%.
- возможность создания излучателей высокой мощности до 100 кВт путем объединения излучений нескольких волоконных лазеров в одно.
- малая теплоотдача, не требует интенсивного охлаждения, а это значит, что снижается суммарное потребление энергии и лазер становится компактнее и проще в обслуживании и ремонте.

Технологические преимущества:
- для волоконных лазеров практически не требуется такое техническое обслуживание, как настройка, юстировка, чистка и др.
- допускает размещение в обычных рабочих помещениях цехов без учета специальных требований.
- компактность установок обусловлена тем, что лазер может занимать удобное для работы месторасположение, даже если оно находится на значительном расстоянии от места сварки и обработки деталей.
- возможность передачи излучения по световоду.
- срок работы до 100000 часов, так как большой нагрузки диоды и волокно не испытывают.
- отсутствие настроечных операций на лазере.
- стеклянная оптика (использование стеклянных фокусирующих линз) позволяет снизить затраты на фокусирующую систему.
- высокая эффективность проплавления»…
Далее Гладких Ю.А. подробно рассматривает устройство и работу волоконного лазера …

Источник: www. technomag.edu.ru/doc/70260.html / technomag.edu.ru/keywords/41975/index.html

Статьи по теме:

страницы: 1