ניתוח דוגמה של יישומי ריתוך לייזר עם קוטרי ליבה שונים

גודל קוטר ליבת הלייזר ישפיע על אובדן השידור ופיזור צפיפות האנרגיה של האור. בחירה סבירה של קוטר הליבה חשובה מאוד. קוטר הליבה מוגזם יוביל לעיוות מצב ופיזור בשידור הלייזר, ישפיע על איכות האלומה ודיוק המיקוד. קוטר ליבה קטן מדי יגרום לכך שהסימטריה של צפיפות ההספק האופטית של סיבים חד-מצביים הופכת גרועה יותר, מה שלא תורם לשידור שללייזר בעל הספק גבוה.

1. יתרונות ויישומים של לייזרים בקוטר ליבה קטן (<100um)

חומרים מחזירי אור: אלומיניום, נחושת, נירוסטה, ניקל, מוליבדן וכו';

（1）חומרים רפלקטיביים מאוד צריכים לבחור לייזר בקוטר ליבה קטן. קרן הלייזר בצפיפות הספק גבוהה משמשת לחימום מהיר של החומר למצב נוזלי או אידוי, מה שמשפר את קצב ספיגת הלייזר של החומר ומשיג עיבוד יעיל ומהיר. בחירה בלייזר בקוטר ליבה גדול יכולה בקלות להוביל להחזרה גבוהה. , המוביל לריתוך וירטואלי ואף לצריבה של הלייזר;

חומרים רגישים לסדקים: ניקל, נחושת מצופה ניקל, אלומיניום, נירוסטה, סגסוגת טיטניום וכו'.

חומר זה מצריך בדרך כלל בקרה קפדנית על אזור מושפע החום ובריכת התכה קטנה, ולכן מתאים יותר לבחור בלייזר בקוטר ליבה קטן;

עיבוד לייזר במהירות גבוהה:

（3）ריתוך חדירה עמוק מצריך עיבוד לייזר במהירות גבוהה, ויש צורך לבחור בלייזר בעל צפיפות אנרגיה גבוהה כדי להבטיח שאנרגיית הקו מספיקה להמסת החומר במהירות גבוהה, במיוחד עבור ריתוך ברכיים, ריתוך חדירה וכו', אשר דורשים עומק חדירה גבוה יותר. עדיף לבחור לייזר בקוטר ליבה קטן מתאים.

2. יתרונות ויישומים של לייזרים בקוטר ליבה גדול (>100um)

מושגים קוטר ליבה גדול ונקודה גדולה, שטח כיסוי חום גדול, שטח פעולה רחב, ורק התכה מיקרו של משטח החומר, המתאים מאוד ליישומים בחיפוי לייזר, התכה מחדש בלייזר, חישול לייזר, התקשות לייזר וכו'. שדות אלה, נקודת אור גדולה פירושה יעילות ייצור גבוהה יותר ופגמים נמוכים יותר (לריתוך מוליך תרמי אין כמעט פגמים).

מבחינתהַלחָמָה, המקום הגדול משמש בעיקר עבורריתוך מרוכב, המשמש לשילוב עם לייזר בקוטר ליבה קטן: הכתם הגדול גורם למשטח החומר להמיס מעט, הופך ממוצק לנוזל, מה שמשפר מאוד את קצב הספיגה של החומר ללייזר, ולאחר מכן משתמש בליבה קטנה. תהליך זה, עקב חימום מוקדם של הנקודה הגדולה, לאחר עיבוד, ושיפוע הטמפרטורה הגדול שניתן לבריכה המותכת, החומר אינו נוטה לפגמים סדקים הנגרמים מחימום מהיר וקירור מהיר. זה יכול להפוך את מראה הריתוך לחלק יותר ולהשיג ניתזים נמוכים יותר מפתרון הלייזר היחיד.