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 לסימטריה של צפיפות ההספק האופטית של סיבים חד-מודים הופכת גרועה יותר, מה שלא תורם לשידור של לייזר 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 דורש בדרך כלל בקרה קפדנית על אזור מושפע החום ובריכת היתוך קטנה, ולכן מתאים יותר לבחור בלייזר בקוטר ליבה קטן;

עיבוד לייזר מהיר:

（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).

מבחינת ריתוך, הנקודה הגדולה משמשת בעיקר לריתוך מרוכב, המשמש לחיבור עם לייזר בקוטר ליבה קטן: הכתם הגדול גורם להמסה קלה של פני החומר, תוך ביצוע הפיכה ממוצק לנוזל, מה שמשפר מאוד את קצב הספיגה של החומר ללייזר, ולאחר מכן משתמש בליבה קטנה בתהליך זה, עקב חימום מוקדם של הנקודה הגדולה, לאחר עיבוד, ושיפוע הטמפרטורה הגדול שניתן לבריכה המותכת, החומר אינו נוטה לפגמי סדקים הנגרמים על ידי חימום מהיר וקירור מהיר.זה יכול להפוך את מראה הריתוך לחלק יותר ולהשיג ניתזים נמוכים יותר מפתרון הלייזר היחיד.