Vad är fiberlaser?

Fiberlasern är ny tillämpning av känd teknik

Fiberlaser är en relativt ny tillämpning av en teknik om använts inom telecomindustrin där optisk förstärkning med hjälp av fiberlaser utvecklades år 1987. Det dröjde till år 2000 innan tekniken utvecklades för tillämpning i en fiberlaser för märkning.

Klicka här för olika exempel på fiberlaserapplikationer inom lasermärkning.

 

Fiberlaserns våglängd

I en fiberlaser alstras laserstrålen i optiska fibrer som är dopadde med ett grundämne som antingen är Ytterbium (Yb) eller Erbium (Er) beroende på önskad våglängd.

Den vanligaste förekommande typen av fiberlaser har beteckningen Yb:Fiber. Dopningen med Ytterbium ger en våglängd som är 1030-1100 nm. Det betyder att fiberlasern ger en våglängd som finns inom det så kallade "near-infrared" spektrat är även Nd:YAG-laserns på 1064 nm ligger.

 

Energieffektiv och låga driftskostnader

Fiberlasern har så hög verkningsgrad att den, i små applikationer som märkning, endast behöver luftkylning. Det gör fiberlasern i praktiken underhållsfri. Den beräknade livslängden på fiberlasern är mer än 100000 drifttimmar (medeldriftdid till haveri är 300000 timmar).. Fiberlaser för bearbetning som exempelvis lasersvetsning, laserbeläggning, laserskärning och laserborrning där lasereffekten är mer än ca 100 watt behöver normalt vattenkylning men detta kylbehov är fortfarande bara en bråkdel av vad lamppumpade Nd:YAG- och CO2-lasrar behöver.

Verkningsgrad på el, enjämförelse mellan fiberlaser och konventionella lasertekniker.

Lasertyp Verkningsgrad på elektricitet
Fiberlaser, YB:Fiber 28%
Lamppumpad, Nd:YAG 1,5-2%
Diodpumpad, Nd:YAG 10-20%
Disc 15-25%
CO2 5-15%

 

Därför har fiberlasern höge verkningsgrad än fastämneslaser och gaslaser

Den korta förklaringen till varför fiberlasern har högre verkningsgrad än fastämneslaser (exempelvis Nd:YAG) och gaslaser (exempelvis CO2-laser) är i huvudsak att konstruktionen genererar mindre värme samt att genererad värme hanteras på ett bättre sätt. Ett skäl till att fiberlasern genererar mindre värme är att lasringen är effektivare vid Ytterbiumdopad diodpumpad fiberlaser jämfört med diodpumpad Nd:YAG. Ett annat skäl är skillnaden i verkningsgrad vid den optiska konverteringen vid lasringen. Verkningsgraden på den optiska konverteringen för en lamppumpad Nd:YAG-laser är ungefär 4% och för en diodpumpad Nd:YAG är den ca 40%. En fiberlaser har vanligtvis en verkningsgrad för optisk konvertering på 70-80%.