Es handelt sich bei einem Faserlaser um einen sogenannten Festkörperlaser. Anders ausgedrückt, ist es ein Glaslaser, der Lichtwellen leiten kann. Diese Modelle bestehen aus einem Resonator, einer oder mehrerer Laserdioden sowie einer Einkoppeloptik. Zudem ist die Faser aus mehreren Schichten hergestellt. In den meisten Fällen besteht das Konstrukt aus Glas mit einer dünnen Schicht Kunststoff, die zum Schutz dient. Beim Aktivieren des Lasers tritt der Laserstrahl aus der Faser heraus und anschließend in eine Glasfaser.
Wie funktioniert ein Faserlaser?
Der Faserlaser verwendet eine optische Faser, um das Licht zu erzeugen und zu übertragen. Die Verwendung einer Faser auf Glasbasis ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber CO2-Lasern, da Faserlaser nicht auf perfekt ausgerichtete und saubere Spiegel angewiesen sind, um die Bewegung der Düsenspitze zu ermöglichen. Stattdessen sind sie flexibel, klein und leicht. Der Querschnitt der Faser zeigt drei Schichten mit jeweils spezifischen Eigenschaften der Lichtbrechung. Die äußere Schicht hat einen speziellen Mantel mit dem niedrigsten Brechungsindex. Die mittlere Schicht hat im Vergleich zum Außenmantel einen höheren Brechungsindex. Ziel ist es, die Arbeit des Lasers anzupassen und eine optimale Übertragung der Pumpenergie zu gewährleisten.
Das Licht, das durch die dreischichtige Faser wandert, muss aus der Faser austreten und in den freien Raum eintreten, wo es Material berühren und schneiden kann. Eine Kollimationslinse wird verwendet, um den Strahl in einen kollimierten Strahl umzuwandeln, bei dem sich alle Photonen parallel zueinander bewegen. Schließlich wird dieser Strahl auf ein optisches System übertragen, wo er auf einen bestimmten Punkt fokussiert wird und auf einen bestimmten Durchmesser eingestellt wird. Die dünne Konstruktion des langen Strahls macht den Kühlprozess einfacher und effektiver als bei anderen Lasertypen, und die Wärmemenge, die durch das Pumpen des Laserstrahls mit Energie erzeugt wird, ist minimal.
Die Vorteile eines Faserlasers
Ein entscheidender Vorteil ist, dass bei fasergekoppelten Lasern die Erzeugung des Laserstrahls in der Faser stattfindet. Dadurch wird eine besonders hohe Strahlqualität ermöglicht. Dies wiederum bewirkt eine hohe Effizienz beim Koversionsprozess. Die Qualität des Strahls ist bis zu viermal besser, als bei einem Nd:YAG-Laser. Insgesamt haben Sie außerdem die Möglichkeit, solch einen Laser für unterschiedliche Verfahren, wie dem Schweißen, Schneiden oder auch dem Beschriften mittels Laser einzusetzen. Auch ist der Aufbau besonders kompakt und wartungsfrei.
Wo kommt ein Faserlaser zum Einsatz?
Prinzipiell verwenden die meisten Leute einen fasergekoppelten Laser zum Schneiden unterschiedlicher Materialien. Dies ist mit solch einem Laser bei Materialien mit einer Dicke von bis zu 20 mm möglich. Aufgrund ihrer Robustheit verwendet man sie häufig auf größere Maschinen. Faserlaser werden sowohl in der Medizintechnik, dem Schneiden von Baustahl, dem Kennzeichen oder der Beschriftung von Metall und Plastik, zum Löten sowie Schweißen und beispielsweise auch in der Informationstechnologie bei der Datenübertragung in Glasfaserkabeln eingesetzt.
Weitere Informationen finden Sie bei der Z-LASER GmbH.
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