선택을 위한 참고사항단일 모드 파이버 레이저
실제 응용 프로그램에서는 적합한 단일 모드를 선택합니다.파이버 레이저특정 애플리케이션 요구 사항, 운영 환경 및 예산 제약에 부합하는 성능을 보장하기 위해 다양한 매개변수를 체계적으로 평가해야 합니다. 이 섹션에서는 요구 사항을 기반으로 한 실질적인 선정 방법을 제시합니다.
적용 시나리오에 따른 선택 전략
성능 요구 사항레이저다양한 애플리케이션 시나리오에 따라 상당히 다릅니다. 선택의 첫 번째 단계는 애플리케이션의 핵심 요구 사항을 명확히 하는 것입니다.
정밀 소재 가공 및 마이크로나노 제조: 이러한 응용 분야에는 미세 절단, 드릴링, 반도체 웨이퍼 다이싱, 마이크론 단위 마킹, 3D 프린팅 등이 포함됩니다. 이러한 응용 분야는 빔 품질과 집속 스팟 크기에 대한 요구 사항이 매우 높습니다. M² 계수가 1에 최대한 가까운(예: <1.1) 레이저를 선택해야 합니다. 출력 전력은 소재 두께와 처리 속도에 따라 결정해야 합니다. 일반적으로 수십 와트에서 수백 와트에 이르는 출력이면 대부분의 미세 가공 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 파장 측면에서는 1064nm가 높은 흡수율과 와트당 레이저 비용이 저렴하여 대부분의 금속 소재 가공에 선호됩니다.
과학 연구 및 고급 측정: 응용 분야로는 광학 핀셋, 저온 원자 물리학, 고해상도 분광법, 간섭계 등이 있습니다. 이러한 분야에서는 일반적으로 레이저의 단색성, 주파수 안정성, 잡음 성능에 대한 높은 관심이 요구됩니다. 좁은 선폭(단일 주파수 포함)과 낮은 잡음 강도를 가진 모델이 우선적으로 고려되어야 합니다. 파장은 특정 원자 또는 분자의 공명선을 기준으로 선택해야 합니다(예: 루비듐 원자 냉각에는 일반적으로 780nm가 사용됩니다). 간섭 실험에는 일반적으로 바이어스 유지 출력이 필요합니다. 전력 요구량은 일반적으로 높지 않으며, 수백 밀리와트에서 수 와트 정도면 충분합니다.
의료 및 생명공학: 안과 수술, 피부 치료, 형광 현미경 이미징 등에 사용됩니다. 눈의 안전이 가장 중요한 고려 사항이므로, 눈의 안전 범위에 속하는 1550nm 또는 2μm 파장의 레이저가 주로 선택됩니다. 진단용 레이저의 경우 출력 안정성에 주의를 기울여야 하며, 치료용 레이저의 경우 치료 깊이와 에너지 요구량에 따라 적절한 출력을 선택해야 합니다. 이러한 용도에서는 광 전송의 유연성이 큰 장점입니다.
통신 및 감지: 광섬유 감지, LiDAR 및 우주 광통신이 대표적인 응용 분야입니다. 이러한 시나리오에는 다음이 필요합니다.원자 램프높은 신뢰성, 환경 적응성 및 장기 안정성을 갖춰야 합니다. 1550nm 대역은 광섬유에서 전송 손실이 가장 낮아 선호되는 선택이 되었습니다. 코히어런트 감지 시스템(예: 코히어런트 라이더)의 경우, 매우 좁은 선폭을 가진 선형 편광 레이저가 국부 발진기로 필요합니다.
2. 주요 매개변수의 우선순위 정렬
다양한 매개변수에 직면하여 다음과 같은 우선순위에 따라 결정을 내릴 수 있습니다.
결정적인 매개변수: 먼저 파장과 빔 품질을 결정합니다. 파장은 응용 분야의 필수 요건(재료 흡수 특성, 안전 기준, 원자 공명선)에 따라 결정되며, 일반적으로 타협의 여지가 없습니다. 빔 품질은 응용 분야의 기본적인 실현 가능성을 직접적으로 결정합니다. 예를 들어, 정밀 가공에는 M²가 지나치게 높은 레이저는 사용할 수 없습니다.
성능 매개변수: 둘째, 출력 전력과 선폭/편광에 유의해야 합니다. 출력 전력은 응용 분야의 에너지 임계값 또는 효율 요건을 충족해야 합니다. 선폭 및 편광 특성은 응용 분야의 특정 기술 경로(예: 간섭 또는 주파수 배가 여부)에 따라 결정됩니다. 실제 매개변수: 마지막으로 안정성(장기 출력 전력 안정성 등), 신뢰성(무고장 작동 시간), 볼륨 전력 소비, 인터페이스 호환성 및 비용을 고려합니다. 이러한 매개변수는 실제 작업 환경에서 레이저의 통합 난이도와 총소유비용에 영향을 미칩니다.
3. 싱글모드와 멀티모드의 선택 및 판단
이 기사는 단일 모드에 초점을 맞추고 있지만파이버 레이저실제 선정 시 단일 모드 파이버 레이저의 필요성을 명확히 이해하는 것이 중요합니다. 응용 분야의 핵심 요건이 최고의 가공 정확도, 최소 열영향부, 최고의 초점 성능, 또는 최장 전송 거리일 경우, 단일 모드 파이버 레이저가 유일한 선택입니다. 반대로, 응용 분야가 주로 후판 용접, 대면적 표면 처리 또는 단거리 고출력 전송을 포함하고 절대 정확도 요건이 높지 않은 경우, 높은 총 출력과 낮은 비용 덕분에 멀티모드 파이버 레이저가 더 경제적이고 실용적인 선택이 될 수 있습니다.
게시 시간: 2025년 11월 12일