선택 참고 자료단일 모드 파이버 레이저
실제 응용 분야에서는 적절한 단일 모드를 선택하는 것이 중요합니다.파이버 레이저특정 애플리케이션 요구 사항, 운영 환경 및 예산 제약 조건에 부합하는 성능을 보장하기 위해 다양한 매개변수를 체계적으로 평가해야 합니다. 이 섹션에서는 요구 사항을 기반으로 한 실용적인 선택 방법론을 제공합니다.
적용 시나리오에 기반한 선택 전략
성능 요구 사항은 다음과 같습니다.레이저다양한 적용 시나리오에 따라 요구 사항이 크게 달라집니다. 선택의 첫 번째 단계는 애플리케이션의 핵심 요구 사항을 명확히 하는 것입니다.
정밀 소재 가공 및 마이크로-나노 제조: 이러한 응용 분야에는 정밀 절단, 드릴링, 반도체 웨이퍼 다이싱, 마이크론 수준 마킹 및 3D 프린팅 등이 포함됩니다. 이러한 분야는 빔 품질과 집속 스팟 크기에 대한 요구 사항이 매우 높습니다. M² 계수가 1에 최대한 가까운(예: <1.1) 레이저를 선택해야 합니다. 출력은 소재 두께와 가공 속도를 고려하여 결정해야 합니다. 일반적으로 수십에서 수백 와트 범위의 출력으로 대부분의 미세 가공 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 파장 측면에서 1064nm는 높은 흡수율과 와트당 낮은 레이저 출력 비용으로 인해 대부분의 금속 소재 가공에 선호되는 파장입니다.
과학 연구 및 정밀 측정: 응용 분야로는 광학 집게, 저온 원자 물리학, 고해상도 분광학 및 간섭계 등이 있습니다. 이러한 분야에서는 레이저의 단색성, 주파수 안정성 및 잡음 성능이 매우 중요합니다. 따라서 좁은 선폭(단일 주파수 포함)과 낮은 잡음 강도를 가진 모델이 우선적으로 고려되어야 합니다. 파장은 특정 원자 또는 분자의 공명선을 기준으로 선택해야 합니다(예: 780nm는 루비듐 원자 냉각에 일반적으로 사용됨). 간섭 실험에는 바이어스 유지 출력이 필수적입니다. 일반적으로 필요한 전력은 높지 않으며, 수백 밀리와트에서 수 와트 정도면 충분합니다.
의료 및 생명공학 분야: 안과 수술, 피부 치료, 형광 현미경 영상 촬영 등이 응용 분야입니다. 눈의 안전이 최우선 고려 사항이므로, 눈 안전 파장대인 1550nm 또는 2μm 파장의 레이저가 주로 사용됩니다. 진단 용도에서는 출력 안정성에 유의해야 하며, 치료 용도에서는 치료 깊이와 필요한 에너지량을 고려하여 적절한 출력을 선택해야 합니다. 이러한 응용 분야에서 광 전송의 유연성은 큰 장점입니다.
통신 및 감지: 광섬유 감지, LiDAR 및 우주 광통신은 대표적인 응용 분야입니다. 이러한 시나리오에는 다음이 필요합니다.원자 램프높은 신뢰성, 환경 적응성 및 장기 안정성을 갖추어야 합니다. 1550nm 대역은 광섬유에서 전송 손실이 가장 적기 때문에 선호되는 대역이 되었습니다. 코히런트 검출 시스템(예: 코히런트 라이다)에서는 국부 발진기로 매우 좁은 선폭을 가진 선형 편광 레이저가 필요합니다.
2. 주요 매개변수의 우선순위 정렬
다양한 변수를 고려해야 할 때, 다음과 같은 우선순위에 따라 결정을 내릴 수 있습니다.
결정적인 매개변수: 먼저 파장과 빔 품질을 결정해야 합니다. 파장은 응용 분야의 필수 요구 사항(재료 흡수 특성, 안전 기준, 원자 공명선)에 따라 결정되며, 일반적으로 타협의 여지가 없습니다. 빔 품질은 응용 분야의 기본적인 실현 가능성을 직접적으로 좌우합니다. 예를 들어, 정밀 가공에는 M² 값이 지나치게 높은 레이저는 사용할 수 없습니다.
성능 매개변수: 둘째로, 출력 전력과 선폭/편광에 주의해야 합니다. 출력 전력은 응용 분야의 에너지 임계값 또는 효율 요구 사항을 충족해야 합니다. 선폭 및 편광 특성은 응용 분야의 특정 기술 경로(예: 간섭 또는 주파수 배가 포함 여부)에 따라 결정됩니다. 실제 매개변수: 마지막으로 안정성(예: 장기 출력 전력 안정성), 신뢰성(무결점 작동 시간), 부피당 전력 소비, 인터페이스 호환성 및 비용을 고려해야 합니다. 이러한 매개변수는 실제 작업 환경에서 레이저의 통합 난이도와 총 소유 비용에 영향을 미칩니다.
3. 단일 모드와 다중 모드 중 선택 및 판단
이 글은 단일 모드에 초점을 맞추고 있지만파이버 레이저실제 선택 시 단일 모드 레이저를 선택해야 하는 이유를 명확히 이해하는 것이 중요합니다. 응용 분야의 핵심 요구 사항이 최고의 가공 정밀도, 최소 열영향부, 최상의 집속 능력 또는 최장 전송 거리인 경우, 단일 모드 파이버 레이저가 유일하게 적합한 선택입니다. 반대로, 응용 분야가 주로 후판 용접, 대면적 표면 처리 또는 단거리 고출력 전송과 관련되고 절대적인 정밀도 요구 사항이 높지 않은 경우, 더 높은 총 출력과 낮은 비용으로 인해 다중 모드 파이버 레이저가 더 경제적이고 실용적인 선택이 될 수 있습니다.
게시 시간: 2025년 11월 12일