Лазерный мир

По мере того, как производительность лазеров с ультракороткими импульсами (USP) увеличивается, их области применения также растут. Технология USP готова сделать скачок в промышленной обработке  макроматериалов.

На 5-м семинаре USP в Аахене прослеживается четкая тенденция: после освоения науки и обработки микроматериалов лазерная технология USP готова перейти к промышленной обработке макроскопических компонентов. Это обусловлено значительным увеличением мощности источников излучения: доступны первые лазеры USP мощностью в несколько сотен ватт, а некоторые мощностью более одного киловатта (кВт).

Например, EdgeWave имеет пико- и фемтосекундные лазеры со средней мощностью до 600 Вт. Дочернее предприятие TRUMPF AMPHOS Lasersystems имеет лазеры в диапазоне мощности до 1000 Вт. А Active Fiber Systems, дочерняя компания Института прикладной оптики и точного машиностроения им. Фраунгофера в Йене, продает фемтосекундные лазеры мощностью до 1,5 кВт. Усовершенствованные источники фотонов Fraunhofer Cluster of Excellence также планируют увеличить мощность до нескольких киловатт. Участвующие институты, ILT и IOF, уже сообщают о мировых рекордах. Например, группа из IOF в Йене внедрила систему волоконного лазера со средней выходной мощностью 3,5 кВт. А ученые ILT из Аахена представили лазер Yb: InnoSlab со средней мощностью 500 Вт при ширине импульса 30 фемтосекунд. Но у кластера гораздо более высокие цели: средняя мощность в диапазоне 10 кВт. Для достижения этого он имеет бюджет в 10 миллионов евро на следующие три года.

Обработка керамики и стеклопластика

Если бы промышленные лазеры USP могли достигать этих диапазонов мощности, то не было бы никаких препятствий для их использования в широком спектре промышленных применений. Например, для резки сверхтвердой керамики или обработки армированных волокном пластиков. Как правило, мощность современных USP-лазеров класса 100 Вт недостаточна для этих процессов.

Но производители USP-лазеров, такие как Amphos, Active Fiber, EdgeWave и Amplitude Systemes, Spectra-Physics и TRUMPF, вместе со специалистами по решениям для сканирования, таким как Next Scan Technology bvba и SCANLAB, стремятся производить лазеры, подходящие для промышленной макрообработки. Многолучевые концепции представляют собой многообещающий подход, при котором лазерные импульсы высокой энергии разделяются на десятки или даже сотни параллельных управляемых отдельных импульсов для более эффективной обработки больших площадей поверхности.

Учитывая динамику этого развития, организаторы семинара убеждены в промышленном потенциале: «При наличии лазерных источников в диапазоне нескольких киловатт главное преимущество технологии USP — чрезвычайно высокая степень точности обработки — в результате эти лазеры набирают популярность ».

Источник: https://world-of-photonics.com/about/industry-topics/markets-trends/2019/performance-boost-for-ultrashort-pulse-lasers/index.html