Kierunki rozwoju wycinarek laserowych z rezonatorem światłowodowym

Rodzaje laserów

Spośród wielu dostępnych źródeł wiązki laserowej stosowane są najczęściej lasery, których ośrodkiem czynnym jest granat itrowo-aluminiowy domieszkowany neodymem o mocy do około 20 kW, Nd:YAG, w których pręt z granatu itrowo-aluminiowego jest pompowany laserami diodowymi, Nd:Glass, w których ośrodkiem czynnym są pręty ze szkła optycznego z domieszką Nd₂O₃ o mocy do około 4 kW, oraz lasery diodowe HDPL, o mocy nieprzekraczającej 4 kW, gdzie źródłem lasera są diody świecące, głównie z GaAs, domieszkowane Al, In lub P. Lasery excimerowe, w których ośrodkiem aktywnym jest mieszanina związków: CO₂, CO, N₂, O₂, He, Xe, i związki F oraz Cl, emitujące wiązkę w zakresie promieniowania ultrafioletowego w zakresie długości fal 193-351 nm [3] znajdują coraz szersze zastosowanie, głównie w medycynie i mechanice precyzyjnej. Lasery Nd:YAG lub gazowe CO₂ o dużej mocy wymagane są do cięcia miedzi oraz jej stopów [1]. Lasery CO₂, nazywane gazowymi, wykorzystujące jako ośrodek czynny mieszaninę CO₂, N₂ oraz He, są wypierane przez lasery pracujące w technologii fiber (tzw. lasery włóknowe), pozwalającej na przesyłanie wiązki lasera Nd:YAG światłowodem, co rozszerza możliwości zastosowania przecinarek, znacznie redukuje koszty obsługi oraz ogranicza zużycie energii elektrycznej. Długość fali lasera fiber jest dziesięciokrotnie mniejsza niż lasera CO₂, co pozwala na uzyskanie wyższego skupienia energii i wyższej dokładności cięcia [2]. Lasery włóknowe są mniejsze od laserów CO₂ i wykazują dwukrotnie wyższą sprawność; moc lasera fiber wytworzonego z tej samej energii doprowadzonej jest dwukrotnie większa niż w laserach CO₂ [7]. Koszt pracy lasera światłowodowego związany ze zużyciem energii elektrycznej może być nawet 10-krot...