不同光纖激光器在不同應(yīng)用上的區(qū)別有哪些？

不同類型的激光器有不同的特性，所以它們?cè)诓煌男袠I(yè)有不同的適用性。本文主要介紹了光纖激光器和固體激光器的區(qū)別和應(yīng)用。

在中國(guó)，光纖激光器的技術(shù)和發(fā)展相對(duì)成熟。如果我們使用光纖激光器，我們可以考慮中國(guó)，在交付期和成本方面更好。如果我們想選擇固體激光器，我們通常會(huì)選擇國(guó)外的固體激光器，因?yàn)閲?guó)內(nèi)固體激光器起步較晚，受技術(shù)限制，國(guó)內(nèi)固體激光器規(guī)模較小，往往很難找到合適的產(chǎn)品。

不同光纖激光器在不同應(yīng)用上的區(qū)別有哪些？

一、應(yīng)用場(chǎng)景的差異

固體激光和光纖激光可用于標(biāo)記、切割、鉆孔、焊接和添加劑制造等主要激光加工領(lǐng)域。然而，由于光纖激光和固體激光本身的特點(diǎn)，各細(xì)分領(lǐng)域的具體應(yīng)用場(chǎng)景存在差異：

1.微加工領(lǐng)域

該領(lǐng)域的大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景都使用固體激光器，脈沖光纖激光器可以在某些情況下使用。固體激光器可將紅外光轉(zhuǎn)化為綠光、紫外線、深紫外線等短波長(zhǎng)激光器。微加工激光器的發(fā)展趨勢(shì)是熱效應(yīng)低用效率高，可有效提高加工精度，實(shí)現(xiàn)超精細(xì)超微加工。固體激光器主要用于非金屬材料和薄、脆等金屬材料的精密微加工領(lǐng)域。此外，固體激光器廣泛應(yīng)用于環(huán)境、醫(yī)學(xué)、軍事等領(lǐng)域的前沿科學(xué)研究。

2.宏觀加工領(lǐng)域

光纖激光主要用于該領(lǐng)域，一般不使用固體激光。連續(xù)光纖激光具有平均功率高的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于厚金屬材料的切割、焊接等宏觀加工。連續(xù)激光在宏觀加工領(lǐng)域具有很高的滲透性，并逐漸取代了該領(lǐng)域的傳統(tǒng)加工方法。

綜上所述：

①脈沖光纖激光可用于微加工領(lǐng)域，但由于只能輸出長(zhǎng)波長(zhǎng)的紅外光，單脈沖能量小，熱效應(yīng)明顯，加工精度相對(duì)較低，部分材料不能吸收紅外光，因此微加工領(lǐng)域的應(yīng)用范圍有限，一般僅用于20微米以上的微加工場(chǎng)景；

②固體激光器廣泛應(yīng)用于微加工領(lǐng)域，因?yàn)樗梢酝ㄟ^(guò)非線性晶體倍頻將紅外光轉(zhuǎn)換為輸出各種波長(zhǎng)光束，如綠光和紫外光。材料應(yīng)用廣泛，光束質(zhì)量好，單脈沖能量大，熱效應(yīng)小，可實(shí)現(xiàn)“冷加工”在微加工領(lǐng)域具有較強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可應(yīng)用于加工精度小于20微米加工精度可達(dá)納米級(jí)）的高精度微加工場(chǎng)景；

③光纖激光器的主要品種是連續(xù)光纖激光器。輸出功率高，連續(xù)光纖激光廣泛應(yīng)用于工業(yè)金屬的激光切割、焊接等加工精度mm宏觀加工領(lǐng)域。宏觀加工對(duì)激光設(shè)備的需求較大，宏觀加工的市場(chǎng)容量大于微加工；

總體來(lái)說(shuō)：

固體激光體積大，易受外界振動(dòng)、溫度變化等因素干擾，穩(wěn)定性差，維護(hù)困難，維護(hù)成本高，但輸出峰值功率高，光束質(zhì)量好，性噪比高。

光纖激光結(jié)構(gòu)小，性能穩(wěn)定，不易受外界干擾，操作維護(hù)方便，光束質(zhì)量差，性噪比差，峰值功率高。

二、用戶不同

光纖激光主要用于宏觀加工領(lǐng)域，由于輸出功率高（激光宏觀加工一般指尺寸和形狀加工，激光束對(duì)加工對(duì)象的影響范圍為mm；微加工一般指尺寸和形狀加工，精度為微米甚至納米）；固體激光具有波長(zhǎng)、脈沖寬度窄、峰值功率高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于微加工領(lǐng)域，導(dǎo)致固體激光與光纖激光的用戶存在一定差異。

固體激光和光纖激光的應(yīng)用領(lǐng)域有自己的重點(diǎn)，每個(gè)領(lǐng)域都有自己的應(yīng)用領(lǐng)域。在大多數(shù)領(lǐng)域沒(méi)有直接的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。在金屬材料加工領(lǐng)域，當(dāng)金屬達(dá)到一定厚度時(shí)，一般采用傳統(tǒng)的方法或光纖激光，只有在金屬厚度薄或加工要求高、對(duì)成本不敏感的情況下。此外，兩者之間的競(jìng)爭(zhēng)重疊程度較低。固體激光主要用于加工非金屬材料（玻璃、陶瓷、塑料、聚合物、包裝材料、其他脆性材料等）。在金屬材料領(lǐng)域，用于精度要求高、成本相對(duì)不敏感的場(chǎng)景。

三、市場(chǎng)份額

中國(guó)正處于從中低端制造業(yè)向高端制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的過(guò)程中。中低端制造業(yè)所占比例較高。宏觀加工市場(chǎng)同時(shí)覆蓋中低端制造業(yè)和部分高端制造業(yè)，市場(chǎng)需求較大。因此，光纖激光器的市場(chǎng)容量較大。

國(guó)內(nèi)低功率光纖激光器本地化程度高，國(guó)內(nèi)大型制造商眾多。根據(jù)《中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》，小功率光纖激光器已完全取代國(guó)內(nèi)；中功率連續(xù)光纖激光器，國(guó)內(nèi)質(zhì)量無(wú)明顯劣勢(shì)，價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯，市場(chǎng)份額相同；高功率連續(xù)光纖激光器，國(guó)內(nèi)品牌部分銷售。

四、固體激光應(yīng)用領(lǐng)域劃分

1.消費(fèi)電子產(chǎn)品

消費(fèi)電子行業(yè)對(duì)精密電子部件的加工要求不斷提高。激光加工技術(shù)以其精度高、速度快、無(wú)損傷等特點(diǎn)，已成為該行業(yè)的主要加工手段。印刷電路板上的固體激光器（PCB/FPC）切割、鉆孔、打標(biāo)等生產(chǎn)工藝應(yīng)用空間廣闊。以發(fā)行人的產(chǎn)品為例，可以使用中低功率納秒固體激光器PCB標(biāo)記、中高功率納秒固體激光器和皮秒，飛秒激光器可用于PCB/FPC切割板，鉆孔及PI膜的切割。

除印刷電路板外，激光微加工技術(shù)還應(yīng)用于脆性材料、金屬材料切割、標(biāo)記、鉆孔、微焊等領(lǐng)域。

2.3D打印

3D印刷是一種基于數(shù)字模型文件的快速成型技術(shù)，利用粉末金屬、塑料、液體光敏樹(shù)脂等粘合材料，通過(guò)層層印刷構(gòu)建物體。固體激光器是液體光敏樹(shù)脂固化領(lǐng)域的工業(yè)選擇，發(fā)行人的低功率納秒紫外線激光器已廣泛應(yīng)用于該領(lǐng)域。

3.新能源

固體激光廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能電池和硅片的切割和精密標(biāo)記、鋰電池材料的標(biāo)記、切割和焊接等關(guān)鍵工藝。以發(fā)行人產(chǎn)品為例，在光伏太陽(yáng)能領(lǐng)域，大功率納秒固體激光和皮秒激光可用于太陽(yáng)能電池和硅片的切割和精密標(biāo)記，低功率納秒紫外線激光可用于太陽(yáng)能電池和硅片的切割；在新能源汽車領(lǐng)域，中低功率納秒固體激光和皮秒激光可用于標(biāo)記鋰電池外殼、中高功率納秒固體激光和皮秒，飛秒激光可用于電池材料的精密切割和焊接。

五、光纖激光器的優(yōu)點(diǎn)

光纖耦合激光通過(guò)光纖進(jìn)口更好地實(shí)現(xiàn)任何多維空間的生產(chǎn)加工，通過(guò)光纖耦合激光促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)原理更簡(jiǎn)單，可有效簡(jiǎn)化工作生產(chǎn)相關(guān)步驟，促進(jìn)繁瑣的生產(chǎn)過(guò)程更簡(jiǎn)單、更合理，確保標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)現(xiàn)；

經(jīng)過(guò)不斷的升級(jí)和改進(jìn)，光纖耦合激光器的功耗較低。通過(guò)調(diào)整產(chǎn)品配件的組合，光纖耦合激光器可以達(dá)到較強(qiáng)的運(yùn)行效果。光纖耦合激光器可滿足高強(qiáng)度加工要求，提高生產(chǎn)工藝，提高運(yùn)行效率。此外，光纖耦合激光器還具有散熱快、恢復(fù)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可以保證機(jī)械設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行不發(fā)熱，即使在惡劣環(huán)境下也能順利運(yùn)行。