今日のレーザー技術の急速な発展の時代において、2つの主要な主流レーザー製品としてのソリッドステートレーザーと繊維レーザーは、工業生産、科学研究、軍事用途などの多くの分野で独自の魅力と利点を示しています。
1。技術原則とパフォーマンスの違い
gain培地を獲得します
繊維レーザーは、希土類ドープされたガラス繊維をゲインメディアとして使用します。ポンプ光の作用下では、繊維に高出力密度が形成され、レーザーエネルギーレベルの集団が反転し、レーザー振動が共振キャビティの正のフィードバックループを介して生成されます。ファイバーレーザーはコンパクトであり、複雑な冷却システムを必要としません。繊維の柔軟性により、多次元空間処理アプリケーションではより有利になります。
ファイバーレーザーのコアは、光ファイバー、柔軟な髪の薄いガラスまたはプラスチックフィラメントで、最小限の損失で長距離の光を導く能力で知られています。繊維はレーザーのアクティブゲイン媒体として機能し、レーザー動作の中核です。ただし、電気通信で使用される非視線ガラスやプラスチック繊維とは異なり、繊維レーザーの光ファイバーには、エルビウムやイッテルビウムなどの希土類元素がドープされています。このドーピングは、レーザー操作に必要なエネルギー状態を導入し、ファイバーが光を導くだけでなく、それを増幅することができるようにします。
ソリッドステートレーザー（SSL）は、そのユニークなゲイン媒体 - 固体材料の中心であり、通常、ゲイン媒体、冷却システム、光学共鳴空洞、ポンプ源の4つの部分で構成されています。 Ruby（cr：al₂o₃）やネオジムドープYttriumアルミニウムガーネット（nd：yag）などのゲインメディアは、固体レーザーの魂です。その内部にドープされた活性化イオン（nd³⁺など）は、ポンプ光の作用下で粒子数の反転を実現し、それによってレーザーを生成します。冷却システムは、レーザー生成によりゲイン培地内に蓄積された熱を奪い、レーザーの安定した動作を確保する責任があります。光学共振空洞は、光子の正のフィードバックを通じて連続振動を形成し、非常に単色で高度に方向性の高いレーザービームを出力します。
パフォーマンスと効率
ファイバーレーザーは、最小限の損失で光を伝導する光ファイバーケーブルの性質のおかげで、並外れた電気効率で知られています。この機能により、ファイバーレーザーは非常にエネルギー効率が高く、多くの場合、30％を超える効率を達成します。ソリッドステートレーザーは、一般的に効率が低くなります。これは、かさばるゲインメディアの損失が高く、ポンプ用の高強度ランプが必要であるためです。
beam Quality：精密アプリケーションでのレーザーの有効性に直接影響します。ファイバーレーザーのシングルモード操作は、非常に高いビーム品質を提供でき、密集した焦点と最小限の発散を特徴としています。固体レーザーは高品質のビームを提供することができますが、特により高い出力レベルでは、繊維レーザーのビーム品質と一致することがしばしば困難です。効率が低く梁の品質にもかかわらず、固体レーザーには利点がないわけではありません。彼らは強力なパワースケーリング機能を備えており、高出力アプリケーションに非常に適しています。固体レーザーは、ゲイン培地とポンプ電力のサイズを増やすことにより、非常に高い電力レベルを生成するように設計できます。これは、繊維のサイズと熱散逸の限界のため、ファイバーレーザーにとってはそれほど単純ではありません。
④安定性ファイバーレーザーの安定性が高くなっています。それらの繊維構造は、環境の変化（温度、湿度、振動など）に鈍感であり、比較的過酷な環境で安定した作業状態を維持できます。同時に、ファイバーレーザーは固体構造を使用し、自由空間の光学成分を含まないため、より耐久性があり、環境の変化に適応できると考えられています。固体レーザーの安定性は比較的低く、環境要因の変化はパフォーマンスに大きな影響を与える可能性があります。
heat熱散逸性能ファイバーレーザーは、優れた熱散逸性能を持っています。そのゲイン培地は光ファイバであり、表面積と体積比が大きく、熱はすぐに消散する可能性があるため、長時間安定して高出力に耐えることができます。固体レーザーの熱放散は比較的困難であり、熱効果の問題は高出力で動作するときに発生する傾向があり、レーザーの性能と寿命に影響を与えます。
⑥サイズとメンテナンスコストファイバーレーザーは非常にコンパクトで、ほとんどメンテナンスがありません。繊維のサイズが小さく、外部ミラーがないため、固体レーザーに関連するアライメントの問題が大幅に減少します。さらに、繊維の優れた熱散逸能力は通常、積極的な冷却を必要とせず、メンテナンス要件をさらに削減します。同時に、レーザーが繊維内に閉じ込められているため、繊維レーザーは一般的に動作する方が安全です。ソリッドステートレーザーのミラーのアライメントは、その動作にとって重要であり、定期的な検査と調整が必要であり、メンテナンスワークロードが増加します。さらに、固体レーザーは通常、ゲイン培地で発生した熱を管理するためにアクティブ冷却を必要とします。これにより、システムの複雑さが増加するだけでなく、メンテナンス要件も増加します。固体レーザーは、繊維レーザーよりも大きい傾向があります。大きなゲインミラーと外部ミラーが必要になると、サイズと重量が増加し、スペースが限られているアプリケーションでの適用性が制限されます。
2。アプリケーションフィールド
繊維レーザーは、高出力、高ビーム品質、良好な熱散逸性能、安定性を備えた工業切削と溶接の分野で輝いています。繊維レーザーは、金属材料の厚いプレート切断と溶接に特に適しています。彼らの高い電気光学的変換効率と調整フリー、メンテナンスのない設計は、使用コストとメンテナンスの難しさを大幅に削減します。同時に、粉塵、振動、湿度などの厳しい作業環境に対する繊維レーザーの高い耐性も、さまざまな産業サイトでうまく機能します。連続レーザーは、マクロ処理の分野で高度な浸透を持ち、この分野で従来の処理方法を徐々に置き換えました。
ソリッドステートレーザーは、高いピークパワー、大きなパルスエネルギー、短波長レーザー出力（緑色の光や紫外線など）を備えた、超精力および超ミクロ処理の分野でユニークです。金属/非金属材料のマーキング、切断、掘削、溶接などのプロセスでは、固体レーザーはより高い処理精度とより広い材料の適用性を実現できます。特に、高精度の溶接と非金属材料の光硬化3Dプリントでは、固体レーザーが、小さな熱効果と高い処理精度を備えた短波長レーザーにより、好ましい機器になりました。固体レーザーは、主に非金属材料の精密マイクロマシニングと、その短い波長（紫外線、深部紫外線）、短いパルス幅（ピコ秒、フェムト秒）、および高さのために、薄く、脆性、およびその他の金属材料の分野で使用されます。ピークパワー。さらに、環境、医学、軍事などの分野での最先端の科学的研究では、固体レーザーが広く使用されています。
3。市場シェア
私の国は、ローエンドの製造からハイエンド製造への変革と製造のアップグレードの過程にあります。ローエンドの製造は、高い割合を占めています。マクロ処理市場は、ローエンドの製造といくつかのハイエンド製造の両方を対象としています。市場の需要は大きいです。したがって、ファイバーレーザーの市場容量は比較的大きいです。
国内の低電力繊維レーザーの局在の程度は高く、多くの国内の大規模なメーカーがいます。 「中国レーザー産業開発レポート」によると、低電力繊維レーザーは国内製品に完全に置き換えられています。中容量の連続繊維レーザーに関しては、国内の品質には明らかな欠点がなく、価格の利点は明らかであり、市場シェアは同等です。高出力の連続繊維レーザーの観点から、国内ブランドは部分的な販売を達成しています。
ソリッドレーザーに関しては、中国での開発が遅れているため、現在、この製品を主要なビジネスとしてリストした企業はなく、一般的に外国のブランドを購入しています。
ファイバーレーザーは、主に高出力電力のためにマクロ処理の分野で使用されます（レーザーマクロ処理は、一般に、処理オブジェクトのサイズと形状の処理を指し、ミリ範囲内の処理オブジェクトに対するレーザービームの影響を指します。 ）;ソリッドレーザーは、短い波長、狭いパルス幅、高ピーク電力などの利点のために、マイクロ処理の分野で広く使用されています（マイクロ処理は一般に、マイクロメーターまたはナノメートルレベルに到達する精度でサイズと形状の処理を指します）、ソリッドレーザーとファイバーレーザーのユーザーの間に特定の違いをもたらします。
一般に、固体レーザーとファイバーレーザーは異なる散布場を持ち、それぞれに独自のアプリケーションフィールドがあります。ほとんどの分野で2つの間に直接的な競争はありません。マイクロ処理の分野と重複する金属材料処理の分野では、金属が特定の厚さに達すると、このフィールドは一般に、コストの理由により従来の方法または繊維レーザーを採用します。固体レーザーは、薄い金属の厚さまたは高い処理要件を備えたシーンでのみ使用され、コストに敏感です。さらに、2つの間の競争の重複は低いです。固体レーザーは、主に非金属材料（ガラス、セラミック、プラスチック、ポリマー、包装、その他の脆性材料など）の処理に使用され、金属材料の分野では、高精度の要件と高精度の要件とシーンで使用されます。コストに比較的鈍感です。
