Was ist ein Faserlaser

¿Qué es un láser de fibra? Estructura y posibles usos simplemente explicados

Un láser de fibra es un láser en el que el núcleo dopado de una fibra de vidrio actúa como medio activo. Esta fibra de vidrio tiene propiedades de guía de ondas ópticas y está formada por varias capas. Por esta razón, la fibra de vidrio no solo puede transmitir el rayo láser sin obstáculos, sino también amplificarlo continuamente. La calidad e intensidad de la radiación emitida es muy alta. El láser de fibra se puede utilizar allí donde se requiera un procesamiento superficial rápido e intensivo.

¿Cómo se construye un láser de fibra?

Cada fibra individual tiene diferentes capas, por lo que la parte principal consiste en vidrio de cuarzo y está cubierta por una fina capa de plástico. El índice de refracción disminuye desde el interior hacia el exterior. Esto se puede observar en cada turno y forma la base para una iluminación perfecta. El resonador láser de fibra consta de dos espejos adicionales o rejillas de Bragg de fibra que se insertan en la guía de ondas. Esto se hace usando radiación ultravioleta. Los índices de refracción en el núcleo de una fibra a veces difieren significativamente. Hay áreas con índices de refracción altos y áreas con índices de refracción bajos. Después de salir de una fibra activa, un rayo láser ingresa a la fibra óptica. Además, en todos los láseres de fibra se garantiza una fuente de alimentación y una refrigeración suficientes de los diodos del láser de bombeo.

Láser y luz de bombeo en fibras ópticas

La luz se guía a través de las fibras de vidrio, siendo el área de la sección transversal interna el medio láser. También hay elementos de tierras raras. El suministro de energía se garantiza a través de diodos láser , los llamados diodos de bomba, que irradian sobre la fibra desde el exterior. En esta área, el núcleo de un láser de fibra está rodeado por un revestimiento de bomba . Si hay una excitación energética, las señales de luz se pueden transmitir a través de hilos largos y delgados hechos de vidrio puro. De esta manera, la luz del láser se amplifica muchas veces. En este contexto, es importante saber que una fibra puede funcionar no solo como un sistema de guía para el haz de luz, sino también como un resonador. Las fibras individuales pueden generar potencias de rayo láser de 100 W o más, por lo que la calidad de la radiación es generalmente muy alta. Si los rayos también están agrupados y la eficiencia es alta, en muchos casos se puede lograr una salida de radiación significativamente mayor.

Láser de fibra: potente y flexible

láser de fibra

Los láseres de fibra son robustos, flexibles y resistentes. Se puede suponer que funcionarán perfectamente durante varios miles de horas en condiciones normales. Además, los láseres de fibra son relativamente insensibles a la contaminación oa los golpes mecánicos. Todo esto contribuye decisivamente a que puedan utilizarse de forma flexible en la industria, en la medicina y en muchos otros campos. Cada diodo de bomba contenido en un láser de fibra está espacialmente separado de los otros diodos de bomba y tiene su propio disipador de calor. Este es un requisito previo esencial para la robustez y la larga vida útil de un láser de fibra.

¿Dónde se puede utilizar un láser de fibra en la práctica?

Los láseres de fibra se pueden utilizar de muchas maneras diferentes . En principio, se pueden usar donde sea que se deban grabar pequeñas estructuras o se deban adjuntar imágenes e inscripciones de alta resolución. Con superficies grandes, existe la ventaja de que el volumen de las fibras de vidrio utilizadas sólo tiene que ser muy pequeño. Además, se garantiza una refrigeración eficaz en todo momento. Esto significa que el láser también se puede utilizar durante un período de tiempo más largo sin interrupciones importantes. La eficiencia es relativamente alta, mientras que los requisitos de mantenimiento del láser son bajos. El láser produce muy poco calor residual en la salida.

Láseres de fibra en medicina, industria y construcción

Los materiales más duros, como metales o plásticos, se pueden procesar de forma muy rápida y fiable con láseres de fibra. También puede etiquetar componentes o marcar productos. El marcado en particular es muy rápido, sin compromisos en términos de precisión. Más bien ocurre lo contrario, porque el láser de fibra es capaz de combinar velocidades de marcado rápidas con una precisión extraordinariamente alta. Por este motivo también se utiliza con mucha frecuencia en tecnología médica . Incluso si desea escribir en láminas muy finas y sensibles, el láser es ideal. Puede estar seguro de que escribirá las letras con mucha filigrana, de forma permanente y sin dañar la lámina. En este contexto, es importante saber que el marcaje en el sector industrial se puede realizar sin tocar la superficie y es sumamente económico.

Ventajas y desventajas de un láser de fibra

Gafas de seguridad láser de fibra

El uso de láseres de fibra ha demostrado ser ventajoso en muchas áreas. La calidad de la radiación es muy alta y el rendimiento es impresionante. Además, hay una buena eficiencia. Incluso si el láser tiene que procesar superficies más grandes, siempre se garantiza una buena refrigeración. Con el láser de fibra puedes marcar grandes áreas en muy poco tiempo. Debido a su robustez y sus propiedades especiales, el láser de fibra prácticamente no requiere mantenimiento y puede usarse durante un período de tiempo muy largo.

Los láseres de fibra solo están disponibles con una longitud de onda en el rango de 1064 nm . - Esto es muy beneficioso cuando se trabaja con metal. Al mismo tiempo, el uso de láseres de fibra está limitado para ciertos materiales debido a la longitud de onda. El láser de fibra no es adecuado para el corte por láser de materiales como acrílico , madera y textiles. El rayo láser no se puede absorber aquí debido a la longitud de onda de 1064 nm. Como resultado, no hay interacción entre la luz y el material orgánico. Además, los láseres de fibra de alta potencia suelen pertenecer a la clase de láser 4. Por eso son necesarias medidas especiales de protección . No se permite el uso de láseres de fibra sin un oficial de seguridad láser. Por supuesto, se deben usar gafas de seguridad en todo momento, ya que los rayos son peligrosos para los ojos y la piel. También existe el riesgo de incendio si el láser se maneja incorrectamente.

 

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