Cos'è la modalità singola? Cos'è il multimodale?
La differenza essenziale tra un laser monomodale e un laser multimodale è che un laser monomodale ha solo una modalità nel modello del raggio di uscita, mentre un laser multimodale ha più modalità nel modello del raggio di uscita;
Cioè, modalità singola si riferisce a una singola modalità di distribuzione dell'energia laser in un piano bidimensionale, mentre multimodalità si riferisce a una modalità di distribuzione dell'energia spaziale formata sovrapponendo insieme più modalità di distribuzione. Ad esempio, il tuo laser è 1064 nm, supponi di colpire tutti i 1064, ma verso un bersaglio, se ci sono più punti contemporaneamente, come 10 anelli 9 anelli 7 anelli 2 anelli, qualsiasi cosa, anche un grosso buco, cioè una modalità multitrasversale. Ma se spari a tutti e 10 gli anelli di un punto, questo è un singolo dado orizzontale.
Per quanto riguarda la distribuzione dell'energia:
L'industria parla spesso di modalità singola, riferendosi alla modalità trasversale del laser, cioè c'è solo una modalità all'interno della sezione trasversale, che è distribuita gaussiana, con il punto focale che è il centro verso il bordo esterno, e l'energia del laser densità decrescente in ordine. Multi-mode, d'altra parte, presenta molti punti energetici nella sezione trasversale, e più modi ci sono, più l'energia è distribuita in modo flat-top, in senso figurato rispetto a una nappa rossa e un bastoncino di denti di lupo .
La differenza tra modalità singola e multimodale nelle applicazioni di saldatura è che: se si desidera eseguire la saldatura per fusione profonda, è adatto per la modalità singola o meno, la modalità singola presenta vantaggi nella giunzione della saldatura per fusione profonda, saldatura a pila, saldatura d'angolo , ecc. L'alta densità di energia è più facile da raggiungere la profondità di fusione. Multi-mode è adatto per saldature poco profonde, buona planarità, energia di saldatura uniforme, ma anche per evitare perdite di qualità come l'ablazione e la perforazione al centro della saldatura causate dal basso punto di fusione del materiale di base.
Supponendo che la coordinata verticale della curva rappresenti la densità di energia, la distribuzione di energia gaussiana della classe verde, il blu è la distribuzione di energia multimodale e il rosso è il raggio superiore piatto, si può vedere che la modalità singola è più concentrata nella densità di energia, e la densità di energia unitaria è maggiore.
In generale, il multimodale monomodale può essere distinto dalla qualità del raggio laser M²:
Il fattore M² viene calcolato dividendo il prodotto dell'ampiezza effettiva del raggio e dell'angolo di divergenza per il prodotto dell'ampiezza ideale del raggio e dell'angolo di divergenza, dove il raggio ideale è definito dalla modalità fondamentale del raggio gaussiano e l'ampiezza del raggio è definita da momento del secondo ordine. Quando il raggio laser passa attraverso il sistema ottico privo di aberrazioni, il suo fattore M² è l'invariante di trasmissione e M² è maggiore o uguale a 1; più M² si discosta da 1, peggiore è la qualità del raggio laser.
A seconda della M², i laser possono essere classificati in tre tipi: laser monomodali puri con M2 < 1,3, laser quasi monomodali con M2 tra 1,3 e 2.{{10}} e laser multimodali con M2 > 2.0.
Laser monomodale contro multimodale:
Il diametro del nucleo della fibra laser monomodale è piccolo (14um), l'energia è distribuzione gaussiana, il punto focale è piccolo, alta densità di energia (la stessa potenza, la densità di energia è 4-10 volte superiore a quella multimodale) e il la zona interessata dal calore è piccola, specialmente per l'alta anti-lega (alluminio, rame) può formare istantaneamente un buco della serratura del pool fuso (la densità di energia è molto maggiore dell'alta soglia di fusione dell'anti-lega), nessuna alta inversione, non facile da danneggiare il fibra, e può ottenere un'elevata velocità di elaborazione anti-lega, ma anche nelle micro-connessioni presenta vantaggi.
apporto di calore: l'energia monomodale è più concentrata, piccola zona interessata dal calore, piccolo pool di fusione, piccola deformazione termica, grande profondità di fusione, raggio monomodale come un coltello affilato, multimodale come una punta di proiettile.
Processo di saldatura: l'apertura del buco della serratura monomodale è piccola, l'apertura del buco della serratura multimodale è grande, riflessa nella stabilità della saldatura, la saldatura a bassa velocità monomodale non è stabile, è facile avere schizzi e porosità, è necessario abbinare la testa oscillante, specchio vibrante o saldatura ad alta velocità, spruzzi di saldatura a bassa velocità sono più grandi, impilamento di lastre sottili, saldatura a sputtering; riflessa nel metallografico, la modalità singola ha un rapporto tra profondità e larghezza maggiore (il rapporto tra profondità e larghezza metallografica); la multimodalità può essere liberamente nella saldatura a conduzione termica e nella commutazione della saldatura per fusione profonda, adatta per la giunzione e altamente compatibile con le fluttuazioni del gap.
Differenze di applicazione: modalità singola a causa del punto piccolo, concentrazione di energia, buona penetrazione, controllo più fine dell'apporto di calore, più adatto per l'elaborazione di micro connessioni (3C, medicale, ecc.) ma la potenza non è elevata (l'attuale massimo 3{{ 4}}W commerciale maturo); la multimodalità può fornire una potenza maggiore (10.000 watt), adatta per la saldatura di grandi aree, maggiore compatibilità con la lavorazione di diversi spessori di materiale, per spessori diversi, spazi diversi, materiali diversi possono essere applicati. Anche il costo della multimodalità presenta dei vantaggi.
