X'inhu l-modalità unika? X'inhu multimode?
Id-differenza essenzjali bejn alejżer b'mod wieħed u lejżer b'ħafna modihija li laser b'mod wieħed għandu modalità waħda biss fil-mudell tar-raġġ tal-ħruġ, filwaqt li lejżer b'ħafna modi għandu modi multipli fil-mudell tar-raġġ tal-ħruġ;
Jiġifieri, modalità waħda tirreferi għal modalità ta 'distribuzzjoni waħda ta' enerġija tal-lejżer fil-pjan bidimensjonali, u multi-mode tirreferi għal numru ta 'modi ta' distribuzzjoni superimposti fuq xulxin u ffurmati mill-mod ta 'distribuzzjoni tal-enerġija spazjali. Per eżempju, il-laser tiegħek huwa 1064nm, ejja ngħidu li tolqot l-1064 kollha, iżda għal mira, jekk fl-istess ħin, hemm aktar minn punt wieħed, bħal 10 ċrieki 9 ċrieki 7 ċrieki 2 ċrieki, kollox, anke toqba kbira , jiġifieri mod multi-trasversali. Imma jekk tispara l-10 ċrieki kollha f'punt wieħed, dik hija modalità orizzontali waħda [1].
Tista 'timmaġina single-mode bħala n-nofs li huwa pruwa u vleġġa, u multi-mode bħala l-qiegħ li huwa pruwa u vleġġa.
F'termini ta' distribuzzjoni tal-enerġija:
L-industrija ta 'spiss tgħid modalità waħda, tirreferi għall-mod trasversali tal-lejżer, jiġifieri, hemm modalità waħda biss fi ħdan is-sezzjoni trasversali, li hija distribuzzjoni Gaussian, l-attenzjoni hija ċ-ċentru għat-tarf ta' barra, u d-densità tal-enerġija tal-lejżer hija f'ordni li jonqos. Il-modalità multipla, min-naħa l-oħra, tippreżenta ħafna punti ta 'enerġija fis-sezzjoni trasversali, u aktar ma jkun hemm modi, aktar l-enerġija titqassam b'mod ta' fuq ċatt, figurattivament meta mqabbla ma 'tassel aħmar u stick tas-snien tal-lupu .
Id-differenza bejn single mode u multi-mode inapplikazzjonijiet għall-iwweldjarhija li: jekk trid tmur iwweldjar bil-fużjoni fil-fond, huwa adattat għal modalità waħda jew modalità inqas, modalità waħda għandha vantaġġi fit-twaħħil tal-iwweldjar tal-fużjoni fil-fond, iwweldjar bil-stick, iwweldjar fil-flett, eċċ Densità għolja ta 'enerġija hija aktar faċli biex tolqot il-fond tal-fużjoni .
Multi-mode huwa adattat għall-iwweldjar baxx, flatness tajba, u enerġija uniformi tal-weldjatura, iżda wkoll biex jiġi evitat telf ta 'kwalità bħal ablazzjoni u perforazzjoni fiċ-ċentru tal-weldjatura miġjuba mill-punt tat-tidwib baxx tal-materjal bażi. [1]
Kif muri hawn fuq: il-figura tax-xellug hija distribuzzjoni tal-enerġija b'mod wieħed fundamentali, id-distribuzzjoni tal-enerġija fi kwalunkwe direzzjoni wara ċ-ċentru taċ-ċirku hija fil-forma ta 'kurva Gaussian (distribuzzjoni normali); il-figura korretta hija distribuzzjoni tal-enerġija b'ħafna modi, li l-essenza tagħha hija d-distribuzzjoni tal-enerġija spazjali ffurmata mis-superpożizzjoni ta 'modi multipli laser singolu, ir-riżultat ta' superpożizzjoni b'ħafna modi huwa kurva tal-enerġija li tapprossima distribuzzjoni ta 'fuq ċatt.
Kif muri fil-figura: jekk wieħed jassumi li l-koordinata vertikali tal-kurva tirrappreżenta d-densità tal-enerġija, id-distribuzzjoni tal-enerġija Gaussian tal-klassi ħadra, id-distribuzzjoni tal-enerġija multimode tal-klassi blu, u r-raġġ b'wiċċ ċatt tal-klassi ħamra, wieħed jista 'jara li l-modalità waħda hija aktar ikkonċentrata fid-densità tal-enerġija u għandha densità tal-enerġija ogħla għal kull unità.
B'mod ġenerali, multimode b'mod wieħed jista' jiġi distint mill-kwalità tar-raġġ tal-lejżer M²:
Il-fattur M² huwa kkalkolat billi jiġi diviż il-prodott tal-wisa 'attwali tar-raġġ u l-angolu tad-diverġenza bil-prodott tal-wisa' tar-raġġ ideali u l-angolu tad-diverġenza, fejn ir-raġġ ideali huwa definit bir-raġġ Gaussian mod fundamentali u l-wisa 'raġġ huwa definit minn il-mument tat-tieni ordni. Meta r-raġġ tal-lejżer jgħaddi mis-sistema ottika mingħajr aberrazzjoni, il-fattur M² tiegħu huwa l-invarjant tat-trasmissjoni u M² Akbar minn jew ugwali għal 1; iktar ma M² tiddevja minn 1, iktar tkun agħar il-kwalità tar-raġġ tal-lejżer.
Skont l-M2, il-lejżers jistgħu jiġu kklassifikati fi tliet tipi; M2 < 1.3 huwa lejżer pur b'modalità waħda, M2 bejn 1.3 u 2.0 huwa laser kważi-modalità waħda, u M2 > 2.0 huwa lejżer b'ħafna modi.
Id-dijametru tal-qalba tal-fibra tal-laser b'mod wieħed huwa żgħir (14um), l-enerġija hija distribuzzjoni Gaussian, il-post fokali huwa żgħir, densità għolja ta 'enerġija (l-istess qawwa, id-densità tal-enerġija hija 4-10 darbiet aktar minn multimode), u l- Iż-żona affettwata mis-sħana hija żgħira, speċjalment għal anti-liga għolja (aluminju, ram) tista 'istantanjament tifforma keyhole pool imdewweb (densità tal-enerġija hija ħafna akbar mill-limitu għoli ta' tidwib kontra l-liga), l-ebda treġġigħ lura għoli, mhux faċli biex tagħmel ħsara lill- fibra, u jista 'jikseb għoli anti-liga Ipproċessar ta' veloċità għolja, iżda wkoll fil-mikro-konnessjonijiet għandhom vantaġġi.
input tas-sħana: enerġija b'modalità waħda hija aktar ikkonċentrata, żona żgħira affettwata mis-sħana, ġabra żgħira ta 'tidwib, deformazzjoni termali żgħira, fond kbir ta' tidwib, raġġ b'mod wieħed bħal sikkina li jaqtgħu, multi-mode bħal ponta bullet;
Proċess ta 'l-iwweldjar: il-ftuħ tat-toqba tas-sieq b'mod wieħed huwa żgħir, il-ftuħ tat-toqba tas-siġar b'ħafna modi huwa kbir, rifless fl-istabbiltà tal-iwweldjar, l-iwweldjar b'veloċità baxxa b'mod wieħed mhux stabbli, faċli li jkollok spatter u porożità, jeħtieġ li tqabbel ir-ras oscillanti, mera tal-vibrazzjoni, jew iwweldjar b'veloċità għolja, spatter tal-iwweldjar b'veloċità baxxa huwa akbar, stivar ta 'pjanċa rqiqa, iwweldjar sputtering; rifless fil-metallografiku, single-mode għandu proporzjon akbar ta 'fond għal wisa' (il-proporzjon ta 'fond metallografiku għal wisa'); multi-modalità tista 'tkun ħielsa fl-iwweldjar tal-konduzzjoni termali u l-iswiċċjar tal-iwweldjar tal-fużjoni fil-fond, adattat għat-twaħħil, u kompatibbli ħafna mal-varjazzjonijiet tal-vojt;
Differenzi ta 'applikazzjoni: modalità waħda minħabba l-post żgħir, konċentrazzjoni ta' enerġija, penetrazzjoni tajba, kontroll ifjen ta 'input tas-sħana, aktar adattat għall-ipproċessar ta' konnessjoni mikro (3C, mediku, eċċ.) Iżda l-qawwa mhix għolja (il-massimu attwali 3{{ 4}}W kummerċjali maturi); multi-mode jista 'jipprovdi qawwa ogħla (10,000 watts), adattat għall-iwweldjar ta' żona kbira, kompatibilità ogħla ma 'proċessar ta' ħxuna ta 'materjal differenti, għal ħxuna differenti, lakuni differenti, materjali differenti jistgħu jiġu applikati. L-ispiża tal-multi-modalità għandha wkoll vantaġġi.
