Vad är singelläget? Vad är ett multimode?
Den väsentliga skillnaden mellan ensingelmodslaser och en multimodslaserär att en singelmodslaser endast har en mod i det utgående strålmönstret, medan en multimodslaser har flera moder i det utgående strålmönstret;
Det vill säga, enkelmod hänvisar till en enkel distributionsmod av laserenergi i det tvådimensionella planet, och multimod hänvisar till ett antal distributionsmoder överlagrade på varandra och bildade av den rumsliga energifördelningsmoden. Till exempel är din laser 1064nm, anta att du slår ut alla 1064, men till ett mål, om det samtidigt finns mer än en punkt, såsom 10 ringar 9 ringar 7 ringar 2 ringar, allt, till och med ett stort hål , det vill säga ett multi-tvärgående läge. Men om du skjuter ut alla 10 ringarna vid en punkt, är det enstaka horisontella läge [1].
Du kan föreställa dig single-mode som mitten som är pil och båge, och multi-mode som botten som är pil och båge.
När det gäller energidistribution:
Industrin säger ofta single mode, hänvisar till laserns tvärgående läge, det vill säga det finns bara ett läge inom tvärsnittet, vilket är Gaussisk distribution, fokus är mitten till den yttre kanten och laserns energitäthet är i fallande ordning. Multi-mode, å andra sidan, presenterar många energipunkter i tvärsnittet, och ju fler lägen det finns, desto mer fördelas energin på ett platt-top-sätt, bildligt sett jämfört med en röd tofs och en vargtandsticka .
Skillnaden mellan enkelläge och multiläge isvetsapplikationerär att: om du vill svetsa djupsvets så är det lämpligt för enkelläge eller mindre läge, enkelläge har fördelar vid skarvning av djupsvetsning, stavsvetsning, kälsvetsning etc. Hög energitäthet är lättare att träffa smältdjupet .
Multi-mode är lämpligt för ytlig svetsning, bra planhet och jämn svetsenergi, men också för att undvika kvalitetsförluster som ablation och perforering i mitten av svetsen orsakade av grundmaterialets låga smältpunkt. [1]
Som visas ovan: den vänstra figuren är en energifördelning i en enkel grundmod, energifördelningen i valfri riktning förbi cirkelns mittpunkt är i form av en Gauss-kurva (normalfördelning); den korrekta siffran är en energifördelning i flera lägen, vars essens är den rumsliga energifördelningen som bildas genom överlagring av flera enkla laserlägen, resultatet av överlagring i flera lägen är en energikurva som approximerar en fördelning på platt topp.
Som visas i figuren: om man antar att kurvans vertikala koordinater representerar energitätheten, den gröna klassen Gauss energifördelning, den blå klassens multimodenergifördelning och den röda klassens flattoppade strålen, kan det ses att single-mode är mer koncentrerad i energitäthet och har en högre energitäthet per enhet.
I allmänhet kan multimode i singelläge särskiljas från laserstrålekvalitet M²:
M²-faktorn beräknas genom att dividera produkten av den faktiska strålbredden och divergensvinkeln med produkten av den ideala strålbredden och divergensvinkeln, där den ideala strålen definieras av den fundamentala moden Gaussisk stråle och strålbredden definieras av andra ordningens ögonblick. När laserstrålen passerar genom det aberrationsfria optiska systemet är dess M²-faktor transmissionsinvarianten och M² större än eller lika med 1; ju längre M² avviker från 1, desto sämre är laserstrålekvaliteten.
Beroende på M2 kan lasrar klassificeras i tre typer; M2 < 1,3 är en ren singelmodslaser, M2 mellan 1,3 och 2.0 är en kvasi-singelmodslaser, och M2 > 2.0 är en multimodslaser.
Single-mode laserfiberkärndiameter är liten (14um), energin är Gaussisk distribution, brännpunkten är liten, hög energitäthet (samma effekt, energitätheten är 4-10 gånger mer än multimode), och värmepåverkad zon är liten, speciellt för hög antilegering (aluminium, koppar) kan omedelbart bilda ett smält poolnyckelhål (energitätheten är mycket större än den höga antilegeringströskeln), ingen hög reversering, inte lätt att skada fiber, och kan uppnå hög anti-legering Höghastighetsbehandling, men också i mikro-anslutningar har fördelar.
värmeinmatning: enkellägesenergin är mer koncentrerad, liten värmepåverkad zon, liten smältbassäng, liten termisk deformation, stort smältdjup, enkellägesstråle som en vass kniv, multiläge som en kulspets;
Svetsprocess: enkellägesnyckelhålsöppningen är liten, multilägesnyckelhålsöppningen är stor, återspeglas i svetsstabiliteten, enkellägessvetsning med låg hastighet är inte stabil, lätt att ha stänk och porositet, måste matcha det oscillerande huvudet, vibrationsspegel, eller höghastighetssvetsning, låghastighetssvetsstänk är större, tunn plåtstapling, sputtrande svetsning; reflekteras i det metallografiska, singelmoden har ett större förhållande mellan djup och bredd (förhållandet mellan metallografiskt djup och bredd); multi-mode kan vara fri vid värmeledningssvetsning och djupsvetssvetsning, lämplig för skarvning och mycket kompatibel med gapfluktuationer;
Applikationsskillnader: enkelläge på grund av den lilla fläcken, energikoncentration, bra penetration, finare kontroll av värmetillförseln, mer lämpad för mikroanslutningsbearbetning (3C, medicinsk, etc.) men effekten är inte hög (den nuvarande maximala 3{{ 4}}W mogen reklam); multi-mode kan ge högre effekt (10 000 watt), lämplig för svetsning med stora ytor, högre kompatibilitet med bearbetning av olika materialtjocklekar, för olika tjocklekar, olika luckor, olika material kan appliceras. Kostnaden för multi-mode har också fördelar.
