Многогранность применений волоконных лазеров

ИРЭПолюс и IPG Photonics: лидерство на мировом рынке

История создания и международное признание

Научно-техническое объединение «ИРЭПолюс» начало свою деятельность в 1991 году. Именно эта компания стала основателем и ключевым элементом международной группы IPG Photonics Corporation. Российские корни этой корпорации прослеживаются четко — научные центры, производственные площадки и торговые представительства раскинулись по всему миру: США, Германия, Россия, Италия, Великобритания, Япония, Южная Корея, Индия и Китай.

Группа IPG Photonics заслуженно занимает лидирующие позиции на глобальном рынке волоконных лазеров и усилителей. Приборы и системы на их основе стали стандартом качества во многих отраслях промышленности.

Одно из приоритетных направлений работы компании — производство мощных пигтейлированных лазерных диодов с длиной волны около 0,97 мкм. На их базе создаются лазерные модули, а также волоконные лазеры модульного исполнения мощностью до 100 Вт для диапазона 1,03–2,1 мкм.

Мощные диодные модули ДЛМ до 100 Вт

Технические особенности и преимущества

Диодные лазерные модули серии ДЛМ выпускаются с выходной мощностью до 100 Вт. Что особенно привлекает в этих приборах? Компактность, надежность и экономичность.

Рабочая длина волны составляет около 970 нм. КПД «от розетки» достигает 40–50% — показатель, который говорит сам за себя. Охлаждение может быть как кондуктивным, так и принудительным воздушным. Важный момент: в течение всего срока эксплуатации не требуется замена каких-либо элементов. Вывод излучения происходит через гибкое оптическое волокно в металлической оболочке.

Рис. 1. Внешний вид диодных лазерных модулей серии ДЛМ

Характеристики модулей серии ДЛМ

Области применения диодных модулей

Эти приборы удобно использовать для накачки различных усилителей и твердотельных лазеров ближнего ИК-диапазона. Но наиболее широкое применение они нашли в медицинских системах — в качестве лазерных скальпелей и коагуляторов.

Для медицинских задач соосно основному излучению может быть добавлено маломощное излучение лазера-целеуказателя красного (0,67 мкм) или зеленого (0,53 мкм) цвета. На конце волокна устанавливается либо коллимирующая линза, либо стандартный оптический разъем SMA905.

Среди промышленных применений стоит выделить гравировку и очистку поверхностей металлов, а также пайку и микросварку.

Иттербиевые волоконные лазеры серии ИЛМ: надежность в жестких условиях

Конструктивные особенности и эксплуатация

Серия иттербиевых непрерывных лазеров ИЛМ разработана специально для интеграции в конечное оборудование пользователя. Рассчитана на жесткие условия эксплуатации: высокие уровни вибрации и загрязнений, влажность до 90%, большой перепад температур.

Компактные иттербиевые волоконные лазеры с диодной накачкой не требуют обслуживания. Они генерируют излучение в спектральном диапазоне 1030–1080 нм, которое при помощи одномодового волокна в защитном металлическом кожухе доставляется непосредственно к зоне воздействия. На конце волокна по желанию заказчика может быть установлена коллимирующая линза или оптический разъем.

Низкое энергопотребление (КПД «от розетки» более 25–30%), компактный дизайн, отсутствие юстируемых элементов, воздушное охлаждение — все это обеспечивает принципиальные преимущества иттербиевых волоконных лазеров по сравнению с другими типами для данной спектральной области.

Выходная мощность излучения может быть промодулирована по амплитуде с частотой до 5 кГц. Питание осуществляется от сети постоянного тока напряжением 24 В.

Рис. 2. Иттербиевые волоконные лазеры серии ИЛМ

Характеристики серии ИЛМ

Альтернатива неодимовым лазерам

Лазеры серии ИЛМ — достойная альтернатива традиционно используемым неодимовым лазерам (1,06 мкм). Ряд медицинских приборов для интерстициальной терапии или лечения сосудистых патологий выполняется именно на основе иттербиевых волоконных лазерных модулей.

Другое применение — оборудование для печати. Мощности в 100 Вт оказывается достаточно для резки нержавеющей стали толщиной 800 мкм. Поэтому эти лазеры отлично зарекомендовали себя в области микрообработки материалов, а также при сварке тонких металлических образцов.

Эрбиевые волоконные лазеры серии ЭЛМ для медицины и телекома

Уникальные свойства эрбиевых лазеров

Эрбиевые волоконные лазеры серии ЭЛМ — это уникальные инструменты, обладающие всеми достоинствами волоконных лазеров и работающие в безопасном для глаз спектральном диапазоне (1530–1620 нм).

Благодаря широкому диапазону выходной мощности, большой эффективности, высокой надежности и широкому набору опций, эти лазеры являются лучшим решением для разнообразных задач по обработке материалов, в телекоммуникации, медицине, научном приборостроении.

Интересный факт: благодаря эффекту обратимой потери упругости хрящевой ткани, при помощи медицинских систем на основе лазеров серии ЭЛМ создаются уникальные приборы для лечения деформированной перегородки носа.

Еще одно направление в медицине — оборудование для омоложения кожи, удаления рубцов и стрий. Другое применение — оборудование для экологического мониторинга. Высокая стабильность излучения, компактность исполнения и устойчивость к критическим условиям эксплуатации позволяет создавать на основе эрбиевых волоконных лазеров приборы для дальнометрии.

Лучшего источника излучения при производстве оборудования для телекоммуникационных систем подобрать сложно. А все благодаря тому, что большинство линий связи работает именно в указанном спектральном диапазоне.

Рис. 3. Эрбиевые волоконные лазеры серии ЭЛМ

Технические параметры серии ЭЛМ

Тулиевые системы ТЛМ: уникальные возможности в диапазоне 2 мкм

Специализированные решения для медицины и обработки материалов

Лазерные системы ТЛМ на тулий-активированном волокне созданы компанией НТО «ИРЭПолюс» специально для удовлетворения возросшей потребности в высокомощных, компактных, одномодовых источниках излучения в спектральном диапазоне 1800–2100 нм.

Эти системы имеют кардинальные преимущества по сравнению с традиционными твердотельными лазерами: высокая мощность и качество выходного излучения, высокий КПД (более 5% «от розетки»), компактность, отсутствие необходимости в юстировках и обслуживании.

Доставка излучения осуществляется при помощи одномодового волокна, защищенного металлическим кожухом. Лазеры серии ТЛМ легко интегрируются в различные комплексы и системы заказчика.

Применение тулиевых лазеров

Наиболее распространено использование этих лазеров для накачки твердотельных лазеров среднего ИК-диапазона и оптических параметрических генераторов, а также для обработки материалов.

В медицине на основе тулиевых лазеров создаются системы для контактной литотрипсии и хирургии мягких тканей.

Импульсные волоконные лазеры серии ИЛИ для маркировки и гравировки

Технические характеристики импульсных лазеров

Импульсные волоконные лазеры серии ИЛИ обеспечивают импульсное излучение со средней мощностью до 50 Вт и длительностью импульса от 60 до 120 нс. Рабочие частоты модуляции лежат в диапазоне от 20 до 100 кГц.

Излучение выводится через оптический волоконный кабель длиной до 6 метров. Выходной коллиматор снабжен оптическим изолятором, обеспечивающим защиту от обратного отражения. Центральная линия генерации лежит в диапазоне 1060–1070 нм. Лазеры серии ИЛИ снабжаются маломощным красным пилот-лазером (0,66 мкм).

Импульсные лазеры серии ИЛИ характеризуются низким потреблением от сети постоянного тока напряжением 24 В, имеют воздушное охлаждение с помощью встроенных вентиляторов.

Рис. 4. Импульсные волоконные лазеры серии ИЛИ

Характеристики серии ИЛИ

Практическое применение в промышленности и медицине

Маркировка и гравировка

Основная область применения лазеров серии ИЛИ — лазерная маркировка и гравировка. Благодаря высокой пиковой мощности на поверхности образца происходит разогрев и испарение продуктов.

Благодаря большой стабильности параметров излучателя удается нагревать поверхность металла до различных температур с большой точностью. На металле возникают цвета побежалости, т.е. происходит нанесение цветной маркировки. Но это удается выполнять только на нержавеющей стали.

Лазеры, генерирующие излучение с длиной волны около 1,06 мкм, позволяют наносить маркировку не только на металлические поверхности, но и на кожу, некоторые виды пластиков.

Существующие различные металлизированные пленки, использующиеся для защиты изделий от несанкционированного доступа (пломбы и т.д.), маркируются и вырезаются также при помощи лазерных маркеров на основе волоконных лазеров.

Еще одно применение — маркировка бумажной тары (пачки для сигарет, чая и т.д.). При этом на поверхность тары наносят слой краски, фрагменты которого впоследствии удаляются при помощи излучения с образованием необходимого рисунка (штрих-код, дата выпуска и т.д.).

Рис. 5. Применение лазерных систем для маркировки и гравировки

Научные исследования и прецизионная обработка

Лазеры серии ИЛИ также используются для прецизионной резки, микрообработки, лазерного фрезерования.

Все вышеперечисленные приборы могут использоваться для проведения научных исследований как с интеграцией в оборудование конечного производителя, так и при использовании прибора в модульном исполнении и комплектации его блоком управления.

Перечисленные здесь лазеры — лишь малая часть выпускаемых НТО «ИРЭПолюс» лазерных приборов и систем. Номенклатура выпускаемых приборов постоянно обновляется. Компания всегда внимательно относится к запросам заказчиков и готова поставлять не только серийные модели, но и приборы, доработанные в соответствии с конкретными требованиями.

ООО НТО «ИРЭПолюс»,
г. Фрязино, МО, пл. Введенского д.1
Тел.: (495) 728 1639, (495) 702 9589 Факс (495) 702 9573
www.ntoirepolus.ru