Що таке одиночний режим? Що таке мультимод?
Істотна відмінність між аодномодовий лазер і багатомодовий лазерполягає в тому, що одномодовий лазер має лише одну моду у діаграмі вихідного променя, тоді як багатомодовий лазер має кілька мод у діаграмі вихідного променя;
Тобто одномодовий відноситься до одного режиму розподілу лазерної енергії в двовимірній площині, а багатомодовий відноситься до ряду режимів розподілу, накладених один на одного і утворених просторовим режимом розподілу енергії. Наприклад, ваш лазер має 1064 нм, припустімо, що ви досягли всіх 1064, але до цілі, якщо одночасно є більше ніж одна точка, наприклад 10 кілець 9 кілець 7 кілець 2 кільця, все, навіть велика діра , тобто багатопоперечний режим. Але якщо ви знімаєте всі 10 кілець в одній точці, це один горизонтальний режим [1].
Ви можете уявити собі один режим як середину, яка є луком і стрілами, і багаторежимний як низ, тобто лук і стрілу.
З точки зору розподілу енергії:
Промисловість часто каже, що одиночна мода відноситься до поперечної моди лазера, тобто в поперечному перерізі є лише одна мода, яка є розподілом Гаусса, фокус – від центру до зовнішнього краю, а щільність енергії лазера дорівнює у порядку зменшення. З іншого боку, мультимода містить багато енергетичних точок у поперечному перерізі, і чим більше мод, тим більше енергії розподіляється у формі плоского верху, образно порівняно з червоною китицею та палицею вовчого зуба .
Різниця між однорежимним і багаторежимним взастосування зварюванняполягає в тому, що: якщо ви хочете використовувати глибоке зварювання плавленням, це підходить для однорежимного або меншого режиму, одиничний режим має переваги при зварюванні глибоким плавленням, зварюванні стрижневим зварюванням, кутовому зварюванні тощо. Висока щільність енергії легше досягти глибини плавлення .
Багаторежимний режим підходить для неглибокого зварювання, гарної площинності та рівномірної енергії зварювання, а також для уникнення втрат якості, таких як абляція та перфорація в центрі зварного шва, викликаних низькою температурою плавлення основного матеріалу. [1]
Як показано вище: ліворуч зображено розподіл енергії в одній основній моді, розподіл енергії в будь-якому напрямку поза центром кола має форму кривої Гауса (нормальний розподіл); правильним малюнком є багатомодовий розподіл енергії, суть якого полягає в просторовому розподілі енергії, утвореному суперпозицією кількох одиничних лазерних мод, результатом багатомодової суперпозиції є енергетична крива, що наближає розподіл із плоскою вершиною.
Як показано на малюнку: припускаючи, що вертикальна координата кривої представляє щільність енергії, зелений клас розподілу енергії Гаусса, синій клас багатомодового розподілу енергії, а червоний клас плоского променя, можна побачити, що одномодовий має більшу щільність енергії та має вищу щільність енергії на одиницю.
Загалом, одномодовий багатомодовий можна відрізнити від якості лазерного променя M²:
Коефіцієнт M² обчислюється шляхом ділення добутку фактичної ширини променя та кута розбіжності на добуток ідеальної ширини променя та кута розбіжності, де ідеальний промінь визначається гауссовим пучком основної моди, а ширина променя визначається як момент другого порядку. Коли лазерний промінь проходить через оптичну систему без аберацій, його коефіцієнт M² є інваріантом пропускання, а M² більше або дорівнює 1; чим далі M² відхиляється від 1, тим гірша якість лазерного променя.
Залежно від M2 лазери можна класифікувати на три типи; M2 < 1,3 — чистий одномодовий лазер, M2 між 1,3 і 2.0 — квазіодномодовий лазер, а M2 > 2.0 — багатомодовий лазер.
Діаметр серцевини одномодового лазерного волокна невеликий (14 мкм), енергія є розподілом Гаусса, фокусна пляма мала, висока щільність енергії (та сама потужність, щільність енергії в 4-10 разів більше, ніж багатомодового), і зона термічного впливу невелика, особливо для високих антисплавів (алюміній, мідь) може миттєво утворити розплавлену замкову щілину (щільність енергії набагато більша, ніж високий поріг плавлення антисплаву), немає високого розвороту, нелегко пошкодити волокно, і може досягти високої анти-сплаву Високошвидкісна обробка, але також у мікро-з'єднаннях є переваги.
підведення тепла: одномодовий промінь більш концентрований, невелика зона термічного впливу, невелика ванна розплаву, мала термічна деформація, велика глибина плавлення, одномодовий промінь, як гострий ніж, багатомодовий, як наконечник кулі;
Процес зварювання: однорежимний отвір замкової щілини невеликий, багаторежимний отвір замкової щілини великий, що відображається на стабільності зварювання, однорежимне зварювання на низькій швидкості не є стабільним, легко мати бризки та пористість, потрібно відповідати коливальній головці, вібраційне дзеркало, або високошвидкісне зварювання, низькошвидкісне зварювання, бризки більші, укладання тонких пластин, зварювання розпиленням; відображена в металографічному, одномодовий має більше відношення глибини до ширини (відношення металографічної глибини до ширини); багаторежимний режим може бути вільним у зварюванні теплопровідністю та зварюванні глибоким плавленням, придатним для зрощування та високою сумісністю з коливаннями зазору;
Відмінності в застосуванні: однорежимний через малу пляму, концентрація енергії, хороше проникнення, точніший контроль надходження тепла, більше підходить для обробки мікроз’єднань (3C, медичні тощо), але потужність невисока (поточний максимум 3{{ 4}}Зріла реклама); багаторежимний може забезпечити вищу потужність (10 000 Вт), придатний для зварювання великих площ, більш висока сумісність із обробкою різної товщини матеріалу, для різної товщини, різних зазорів, можна застосовувати різні матеріали. Вартість мультирежимності також має переваги.
