¿Qué es el modo único? ¿Qué es multimodo?
La diferencia esencial entre un láser monomodo y un láser multimodo es que un láser monomodo tiene solo un modo en el patrón de haz de salida, mientras que un láser multimodo tiene múltiples modos en el patrón de haz de salida;
Es decir, monomodo se refiere a un único modo de distribución de energía láser en un plano bidimensional, mientras que multimodo se refiere a un modo de distribución de energía espacial formado por la superposición de múltiples modos de distribución juntos. Por ejemplo, su láser es de 1064nm, supongamos que golpea todos los 1064, pero a un objetivo, si hay varios puntos al mismo tiempo, como 10 anillos 9 anillos 7 anillos 2 anillos, cualquier cosa, incluso un gran agujero, eso es un modo multitransversal. Pero si disparas los 10 anillos en un punto, es un solo dado horizontal.
En términos de distribución de energía:
La industria a menudo habla de modo único, refiriéndose al modo transversal del láser, es decir, solo hay un modo dentro de la sección transversal, que tiene una distribución gaussiana, con el punto focal desde el centro hasta el borde exterior, y la energía del láser densidad decreciente en orden. El modo múltiple, por otro lado, presenta muchos puntos de energía en la sección transversal, y cuantos más modos hay, más se distribuye la energía de manera plana, en comparación figurativamente con una borla roja y un diente de lobo. .
La diferencia entre el modo único y el modo múltiple en las aplicaciones de soldadura es que: si desea realizar una soldadura por fusión profunda, es adecuado para el modo único o menos, el modo único tiene ventajas en la soldadura por fusión profunda de empalme, soldadura de pila, soldadura de filete , etc. La alta densidad de energía es más fácil de alcanzar la profundidad de fusión. El multimodo es adecuado para soldadura superficial, buena planitud, energía de soldadura uniforme, pero también para evitar pérdidas de calidad como ablación y perforación en el centro de la soldadura provocada por el bajo punto de fusión del material base.
Suponiendo que la coordenada vertical de la curva representa la densidad de energía, la distribución de energía gaussiana de clase verde, el azul es la distribución de energía multimodo y el rojo es el haz superior plano, se puede ver que el modo único está más concentrado en densidad de energía, y la densidad de energía unitaria es mayor.
En general, el multimodo monomodo se puede distinguir de la calidad del rayo láser M²:
El factor M² se calcula dividiendo el producto del ancho de haz real y el ángulo de divergencia por el producto del ancho de haz ideal y el ángulo de divergencia, donde el haz ideal está definido por el modo fundamental Haz gaussiano y el ancho del haz está definido por el momento de segundo orden. Cuando el rayo láser atraviesa el sistema óptico libre de aberraciones, su factor M² es el invariante de transmisión y M² mayor o igual a 1; cuanto más se desvía M² de 1, peor es la calidad del rayo láser.
Según el M², los láseres se pueden clasificar en tres tipos: láseres monomodo puros con M2 < 1,3, láseres cuasi monomodo con M2 entre 1,3 y 2.{{10}} y láseres multimodo con M2 > 2,0.
Láser monomodo versus multimodo:
El diámetro del núcleo de la fibra láser monomodo es pequeño (14 um), la energía es una distribución gaussiana, el punto focal es pequeño, alta densidad de energía (la misma potencia, la densidad de energía es 4-10 veces más que multimodo), y el La zona afectada por el calor es pequeña, especialmente para alta anti-aleación (aluminio, cobre) puede formar instantáneamente un ojo de cerradura de piscina fundida (la densidad de energía es mucho mayor que el alto umbral de fusión anti-aleación), sin alta inversión, no es fácil dañar el Fibra, y puede lograr un alto procesamiento de alta velocidad anti-aleación, pero también en las microconexiones tienen ventajas.
entrada de calor: la energía monomodo es más concentrada, pequeña zona afectada por el calor, pequeña piscina derretida, pequeña deformación térmica, gran profundidad de fusión, haz monomodo como un cuchillo afilado, multimodo como la punta de una bala.
Proceso de soldadura: la apertura del ojo de la cerradura monomodo es pequeña, la apertura del ojo de la cerradura multimodo es grande, se refleja en la estabilidad de la soldadura, la soldadura monomodo de baja velocidad no es estable, es fácil tener salpicaduras y porosidad, necesita coincidir con la cabeza oscilante, espejo de vibración, o soldadura de alta velocidad, la salpicadura de soldadura de baja velocidad es más grande, apilamiento de placas delgadas, soldadura por pulverización catódica; reflejado en el metalográfico, el monomodo tiene una mayor relación de profundidad a ancho (la relación de profundidad metalográfica a ancho); el modo múltiple puede ser libre en la soldadura por conducción térmica y la conmutación de soldadura por fusión profunda, adecuado para empalmes y altamente compatible con las fluctuaciones de brecha.
Diferencias de aplicación: modo único debido al punto pequeño, concentración de energía, buena penetración, control más fino de la entrada de calor, más adecuado para el procesamiento de microconexión (3C, médico, etc.) pero la potencia no es alta (el máximo actual 3{{ 4}}W comercial maduro); multimodo puede proporcionar mayor potencia (10,000 vatios), adecuado para soldadura de área grande, mayor compatibilidad con el procesamiento de diferentes espesores de material, para diferentes espesores, diferentes espacios, se pueden aplicar diferentes materiales. El costo de multimodo también tiene ventajas.
