Com a popularidade demáquina de corte a laser, não é mais uma tecnologia especial para a sociedade atual. No entanto, o rápido desenvolvimento da tecnologia de corte a laser nos últimos anos, especialmente a melhoria contínua da potência, tem promovido a modernização das máquinas de corte a laser. Quer se trate de tecnologia de corte, tecnologia de encaixe de tubos ou tecnologia de corte de tubos, houve mudanças em vários graus.Máquina de corte a laser de fibraé um equipamento muito popular com alta eficiência de processamento. Comparado com o equipamento de processamento tradicional, pode produzir e cortar materiais em grandes quantidades. Hoje, com o rápido desenvolvimento da indústria, é muito reaproveitado pela empresa.
Um laser convencional de máquina de corte a laser de fibra inclui três partes: material de trabalho, fonte de bomba e ressonador óptico.
O material de trabalho é a base material do laser, a parte central do laser e o sistema de material usado para realizar a inversão do número de partículas e gerar radiação estimulada. Normalmente existem duas maneiras de classificar as substâncias de trabalho: uma é classificar as substâncias de trabalho de acordo com suas formas existentes, que podem ser divididas em gasosas, sólidas, líquidas e semicondutoras; A outra é analisar a estrutura do nível de energia aplicável ao processo de geração do laser de acordo com a teoria da equação de taxa, que pode ser dividida em sistema de três níveis e sistema de quatro níveis.
No laser de gás, as partículas que geram o laser docortador a laser de fibrasão moléculas de gás ou átomos. No laser sólido, o cristal ou vidro dopado com uma pequena quantidade de íons de metais de transição ou íons de terras raras é o material de trabalho, e os íons dopados são as partículas de trabalho. Depois que o número de partículas é invertido por bombeamento de energia externa, a radiação estimulada pode ser gerada. O cristal e o vidro são os materiais da matriz.
A substância de trabalho do laser líquido é líquido, e o comum é o laser de corante. Sua substância de trabalho é uma solução composta de corante dissolvido em solvente, as moléculas de corante são partículas de trabalho e o solvente é equivalente à matriz. O material de trabalho dos lasers semicondutores são semicondutores. Embora os semicondutores sejam sólidos, o mecanismo de formação da inversão do número de partículas dos lasers semicondutores é fundamentalmente diferente daquele dos lasers de estado sólido comuns, de modo que geralmente não são classificados em uma categoria.
A fonte da bomba é um dispositivo que fornece energia para a inversão do número de partículas. De acordo com as formas de energia utilizadas durante a excitação, os modos de bombeamento incluem excitação de descarga, excitação óptica, excitação de energia térmica, excitação de energia química, etc.
A excitação por descarga de gás é um método de excitação comumente usado para lasers de gás. Seu mecanismo de excitação é que, sob alta tensão, as moléculas de gás ionizam e conduzem eletricidade. Ao mesmo tempo, moléculas de gás (ou átomos e íons) colidem com elétrons acelerados pelo campo elétrico, absorvem a energia dos elétrons, e então saltam para o nível de alta energia, formando uma inversão do número de partículas; Além disso, os elétrons de alta velocidade gerados pelo canhão de elétrons também podem ser usados para bombear o material de trabalho e fazer a transição para o nível de alta energia, que é chamado de excitação do feixe de elétrons; Os lasers semicondutores são bombeados pela corrente de injeção, que é chamada de bombeamento por injeção.
A excitação óptica é usar a luz para irradiar o material de trabalho, e o material de trabalho domáquina de corte a laser de fibrairá gerar a inversão do número de partículas depois de absorver a energia da luz. A fonte de luz para excitação de luz pode ser uma lâmpada emissora de luz de alta eficiência e alta intensidade, energia solar ou laser. Lasers sólidos e líquidos são comumente excitados pela luz.
A excitação de energia térmica é aumentar o número de partículas de gás no nível de alta energia pelo aquecimento de alta temperatura e, em seguida, reduzir repentinamente a temperatura do gás. Como o tempo de relaxamento térmico dos níveis de alta e baixa energia é diferente, o tempo de relaxamento do nível de baixa energia é curto e o tempo de relaxamento do nível de alta energia é longo, de modo a realizar a inversão do número de partículas entre os níveis de alta energia. e baixos níveis de energia.
A excitação de energia química usa a energia química liberada no processo de reação química para bombear as partículas para o nível de energia superior e estabelecer a inversão do número de partículas. Ao contrário da excitação de descarga acima mencionada, excitação óptica e excitação térmica, a excitação química requer energia externa ao trabalhar. Portanto, em alguns lugares especiais sem fonte de alimentação, os lasers químicos podem aproveitar suas vantagens do cortador a laser de fibra.
Ressonador óptico ressonador óptico (ressonador óptico para abreviar) é a condição externa para gerar laser e é uma parte importante do laser. O ressonador óptico mais simples é composto por dois espelhos revestidos com materiais de alta refletividade colocados adequadamente em ambas as extremidades do meio de ativação. Com as características de alta diretividade, alta monocromaticidade, alta coerência e alto brilho, a máquina de corte a laser de fibra é inseparável do ressonador óptico.
O ressonador óptico tem funções duplas de feedback positivo e seleção de modo. O chamado feedback positivo, ou seja, a intensidade da luz inicial se desloca entre os espelhos, equivale a aumentar o comprimento do meio ativo e, finalmente, pode-se garantir um certo tamanho de intensidade de luz. A chamada seleção de modo consiste em controlar as características do feixe oscilante na cavidade, de modo que a oscilação do cortador a laser de fibra estabelecido na cavidade seja limitada a alguns modos intrínsecos determinados pela cavidade, de modo a aumentar o número de fótons em um único modo e obter luz forte e coerente com boa monocromaticidade e diretividade.
O laser é uma onda eletromagnética. O ressonador óptico do laser restringe a onda eletromagnética em uma faixa limitada de espaço. De acordo com a teoria do campo eletromagnético de Maxwell, só pode haver uma série de autoestados divididos da onda elétrica progressiva em uma certa faixa de espaço. Esses autoestados são os modos do ressonador óptico. O modo de laser é também os autoestados distinguíveis da explosão elétrica na cavidade óptica, que é determinada pela estrutura da cavidade.
Resumindo, o laser domáquina de corte a laser de fibraé composto basicamente de três partes: o material de trabalho, a fonte da bomba e o ressonador óptico. Essas três partes têm suas próprias funções e cooperam entre si para promover o trabalho da máquina de corte a laser.
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