Wat is de enkele modus? Wat is een multimode?
Het essentiële verschil tussen eensingle-mode laser en een multimode laseris dat een single-mode laser slechts één modus heeft in het uitgaande bundelpatroon, terwijl een multimode laser meerdere modi heeft in het uitgaande bundelpatroon;
Dat wil zeggen, single-mode verwijst naar een enkele distributiemodus van laserenergie in het tweedimensionale vlak, en multi-mode verwijst naar een aantal distributiemodi die op elkaar zijn geplaatst en worden gevormd door de ruimtelijke energiedistributiemodus. Uw laser is bijvoorbeeld 1064 nm, stel dat u alle 1064 raakt, maar naar een doel, als er tegelijkertijd meer dan één punt is, zoals 10 ringen 9 ringen 7 ringen 2 ringen, alles, zelfs een groot gat , dat is een multi-transversale modus. Maar als je alle 10 ringen op één punt uitschiet, is dat de enkele horizontale modus [1].
Je kunt je single-mode voorstellen als de middelste die pijl en boog is, en multi-mode als de onderste die pijl en boog is.
Op het gebied van energiedistributie:
Industrie zegt vaak enkele modus, verwijst naar de transversale modus van de laser, dat wil zeggen, er is slechts één modus binnen de doorsnede, namelijk Gauss-verdeling, de focus is het midden naar de buitenrand en de laserenergiedichtheid is in afnemende volgorde. Multi-mode, aan de andere kant, presenteert veel energiepunten in de dwarsdoorsnede, en hoe meer modi er zijn, hoe meer de energie op een platte manier wordt verdeeld, figuurlijk vergeleken met een rode kwast en een wolventandstok .
Het verschil tussen single-mode en multi-mode inlassen toepassingenis dat: als u diepsmeltlassen wilt gaan, is het geschikt voor enkele modus of minder modus, enkele modus heeft voordelen bij het splitsen van diepsmeltlassen, elektrodelassen, hoeklassen, enz. Hoge energiedichtheid is gemakkelijker om de smeltdiepte te raken .
Multi-mode is geschikt voor ondiep lassen, goede vlakheid en gelijkmatige lasenergie, maar ook om kwaliteitsverlies zoals ablatie en perforatie in het midden van de las te voorkomen, veroorzaakt door het lage smeltpunt van het basismateriaal. [1]
Zoals hierboven weergegeven: de linkerfiguur is een energieverdeling in een enkele fundamentele modus, de energieverdeling in elke richting voorbij het middelpunt van de cirkel heeft de vorm van een Gauss-curve (normale verdeling); de juiste figuur is een multi-mode energieverdeling, waarvan de essentie de ruimtelijke energieverdeling is die wordt gevormd door de superpositie van meerdere enkelvoudige lasermodi, het resultaat van multi-mode superpositie is een energiecurve die een platte distributie benadert.
Zoals weergegeven in de afbeelding: ervan uitgaande dat de verticale coördinaat van de curve de energiedichtheid, de Gaussiaanse energieverdeling van de groene klasse, de multimode energieverdeling van de blauwe klasse en de afgeplatte bundel van de rode klasse vertegenwoordigt, kan worden gezien dat single-mode is meer geconcentreerd in energiedichtheid en heeft een hogere energiedichtheid per eenheid.
Over het algemeen kan single-mode multimode worden onderscheiden van laserstraalkwaliteit M²:
De M²-factor wordt berekend door het product van de werkelijke bundelbreedte en de divergentiehoek te delen door het product van de ideale bundelbreedte en de divergentiehoek, waarbij de ideale bundel wordt gedefinieerd door de fundamentele modus Gaussiaanse bundel en de bundelbreedte wordt gedefinieerd door het tweede orde moment. Wanneer de laserstraal door het aberratievrije optische systeem gaat, is de M²-factor de transmissie-invariant en M² groter dan of gelijk aan 1; hoe verder M² afwijkt van 1, hoe slechter de kwaliteit van de laserstraal is.
Afhankelijk van de M2 kunnen lasers in drie typen worden ingedeeld; M2 < 1.3 is een pure single-mode laser, M2 tussen 1.3 en 2.0 is een quasi-single-mode laser en M2 > 2.0 is een multimode laser.
Single-mode laser fiber kerndiameter is klein (14um), de energie is Gaussische distributie, het brandpunt is klein, hoge energiedichtheid (hetzelfde vermogen, de energiedichtheid is 4-10 keer meer dan multimode), en de warmte-beïnvloede zone is klein, vooral voor hoge anti-legering (aluminium, koper) kan onmiddellijk een gesmolten poolsleutelgat vormen (energiedichtheid is veel groter dan de hoge smeltdrempel van anti-legering), geen hoge omkering, niet gemakkelijk om de glasvezel, en kan een hoge anti-legering High-speed verwerking bereiken, maar ook in de micro-verbindingen hebben voordelen.
warmte-inbreng: single-mode energie is meer geconcentreerd, kleine door hitte beïnvloede zone, klein smeltbad, kleine thermische vervorming, grote smeltdiepte, single-mode straal zoals een scherp mes, multi-mode zoals een kogelpunt;
Lasproces: single-mode sleutelgatopening is klein, multi-mode sleutelgatopening is groot, weerspiegeld in de lasstabiliteit, single-mode low-speed lassen is niet stabiel, gemakkelijk om spatten en porositeit te hebben, moet overeenkomen met de oscillerende kop, trillingsspiegel, of lassen met hoge snelheid, lassen met lage snelheid is groter, dunne plaatstapeling, sputterlassen; weerspiegeld in de metallografische, heeft single-mode een grotere diepte-breedteverhouding (de verhouding van metallografische diepte tot breedte); multi-mode kan vrij zijn bij het schakelen van thermisch geleidingslassen en diepsmeltlassen, geschikt voor splicing en zeer compatibel met spleetfluctuaties;
Toepassingsverschillen: enkele modus vanwege de kleine plek, energieconcentratie, goede penetratie, fijnere controle van de warmte-invoer, meer geschikt voor verwerking van microverbindingen (3C, medisch, etc.) maar het vermogen is niet hoog (het huidige maximum 3{{ 4}}W volwassen commercial); multi-mode kan een hoger vermogen leveren (10.000 watt), geschikt voor lassen op grote oppervlakken, hogere compatibiliteit met verschillende materiaaldikteverwerking, voor verschillende diktes, verschillende openingen, verschillende materialen kunnen worden toegepast. De kosten van multimode hebben ook voordelen.
