¿Qué es un láser de fibra? Todo lo que necesitas saber

What Is a Fiber Laser Everything You Need to Know
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Los láseres de fibra se utilizan ampliamente en la actualidad, ya que utilizan fibras ópticas en medios láser activos para cortar materiales. Estos medios láser activos son una colección de átomos o moléculas que existen en cualquier estado de la materia; sólido, líquido, gas o plasma. Se utilizan para determinar las posibles longitudes de onda emitidas por los láseres de fibra.

Puede determinar la longitud de onda de un material al monitorear transiciones específicas entre los niveles de energía del láser en el material. Los láseres de fibra facilitan la producción en masa, ya que permiten un corte y un procesamiento rápidos. Entonces, si su pregunta es “¿qué es un láser de fibra?” Entonces puede leer este artículo mientras explicamos esta herramienta de corte por láser y cómo funciona.

¿Qué es un láser de fibra?

corte por láser de fibra

Créditos de imagen: mac-tech.com

Un láser de fibra es un tipo de láser en el que el medio de ganancia activa utiliza una fibra óptica dopada con elementos como erbio, iterbio, disprosio, tulio, holmio y disprosio. Estos elementos están relacionados con los amplificadores de fibra dopada que se encargan de las amplificaciones de luz.

El dopaje es el proceso de agregar impurezas a un semiconductor para modular sus propiedades eléctricas, ópticas y estructurales.

Los láseres de fibra utilizan cables de fibra óptica hechos de vidrio de sílice para dirigir la luz. Producen un rayo láser preciso a diferencia de otros láseres, ya que son más rectos y pequeños. También son de bajo mantenimiento, ocupan poco espacio, tienen buena eficiencia eléctrica y tienen bajos costos de operación.

Cómo clasificar los láseres de fibra

Puede categorizar los láseres de fibra utilizando los siguientes criterios:

1. Fuente láser

Puede diferenciar un láser de fibra por el elemento con el que está dopado. Algunos ejemplos incluyen láseres de fibra dopados con iterbio, láseres dopados con erbio y láseres de fibra dopados con tulio. Estos láseres se utilizan en diferentes aplicaciones ya que producen longitudes de onda específicas.

2. Potencia láser

Puede categorizar los láseres de fibra en términos de la potencia del láser que emiten; La potencia del láser representa la potencia promedio de un rayo láser, expresada en vatios. Por ejemplo, la potencia del láser puede oscilar entre 20 W y 50 W, y así sucesivamente. Los láseres de fibra de alta potencia generan más energía que los láseres de baja potencia.

3. Modo de funcionamiento

Los diferentes tipos de láseres de fibra emiten luz láser de manera diferente. Por ejemplo, puede obtener láseres de fibra pulsada que se ejecutan a una tasa de repetición establecida para generar una luz láser alta.

Alternativamente, pueden ser progresivos, lo que significa que envían continuamente la misma cantidad de energía, por lo que se denominan láseres de fibra de onda continua. Puede obtener una explicación detallada de cómo funcionan las cortadoras láser aquí.

4. Modo

El modo es el tamaño del núcleo por donde viaja la luz en la fibra óptica. Los sistemas de láser de fibra pueden ser monomodo y multimodo. El diámetro del núcleo de los láseres monomodo es pequeño y puede tener entre 8 y 9 micrómetros, mientras que los láseres multimodo grandes pueden tener entre 50 y 100 micrómetros.

Los láseres monomodo tienen mejor amplificación de luz y calidad de haz que los láseres de fibra multimodo.

¿Cuáles son los beneficios de usar láseres de fibra?

Antes de comprar un láser de fibra, debe considerar algunos factores que no encontrará con otros láseres. Estos factores diferencian a los láseres de fibra, haciéndolos más especiales que otras tecnologías láser. La mayoría de los láseres tienen tres componentes; una fuente de bombeo, el medio de ganancia y el resonador óptico.

Sin embargo, en los láseres de fibra, las fuentes de bombeo se encuentran entre los diodos láser y otros láseres de fibra. Tienen un resonador óptico muy diferente y ganan diseños medios. Sus características únicas son las que los hacen ventajosos y funcionan para brindarle los siguientes beneficios;

1. Tienen una alta potencia de salida.

Los medios de ganancia de los láseres de fibra son muy delgados y flexibles, por lo que sus fibras ópticas son largas, lo que les permite lograr una alta ganancia de bombeo de luz. También tienen una gran superficie en relación con el volumen de las fibras ópticas, lo que permite una disipación eficiente del calor que generan. Así, los láseres de fibra pueden funcionar progresivamente en kilovatios sin sistemas de refrigeración.

2. Tienen una excelente calidad de haz.

Láseres de fibra cortando un metal

Una máquina láser de fibra puede procesar diferentes materiales ya que tienen una excelente calidad de haz. Los materiales incluyen acero dulce, acero inoxidable, titanio y metales reflectantes como el cobre y el aluminio. Estos metales constituyen la mayoría de las aplicaciones láser en todo el mundo, pero también pueden procesar plásticos, cerámica, silicona y textiles.

En la mayoría de los casos, la calidad del rayo láser se considera como el foco del rayo. Se cuantifica por un factor M*2 que es la calidad de haz más alta. Los láseres de fibra tienen el mejor rendimiento del haz y se pueden utilizar en muchas aplicaciones.

Mientras que el corte por láser utiliza láseres de fibra, la calidad de su rayo permite una mayor distancia entre la pieza de trabajo y el objeto de enfoque. Además, la configuración protege la óptica de los desechos y el humo.

Obtenga más información sobre para qué sirven las cortadoras láser aquí.

3. Tienen un ciclo de retroalimentación inteligente

Los láseres de fibra no utilizan espejos dieléctricos convencionales en su retroalimentación óptica, ya que tienen rejillas de Bragg de fibra. Se trata de una serie de fibras de vidrio que en ocasiones presentan diferentes índices de refracción. Las estructuras periódicas reflejan los rayos láser en longitudes de onda específicas y se convierten en la cavidad láser de los láseres de fibra.

4. Tienen una cavidad óptica única

Los láseres de fibra no son similares a los láseres que tienen fibra óptica. Por ejemplo, los láseres de diodo acoplados a fibra tienen fibras ópticas que están dirigidas solo para la entrega del haz y no se pueden usar en emisiones simuladas. Aunque las fibras están unidas a los sistemas láser, no pueden tener capacidades superiores a los láseres de fibra. Los láseres de fibra tienen cavidades ópticas integradas con fibra enrollada como medio de ganancia, creando así una cavidad óptica única y estable.

5. Tienen un tamaño compacto.

Uno de los principales beneficios del uso de láseres de fibra es su diseño compacto. Sus fibras ópticas son flexibles y se pueden enrollar en espacios compactos. Además, debido a que tienen fibras ópticas flexibles, puede personalizar su ruta óptica, lo que le brinda más libertad para diseñar para situaciones específicas.

Créditos de la imagen destacada: buycnc.com

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