fiberlaserteknik

Fiberlaserteknik är en gren inom lasersystem där lasingen sker i en optisk fiber som är dopad med sällanjordar, oftast ytterbium eller erbium. Ljus genereras i en oscillator och förstärks i den dopade fibern när ljuset återkopplas i en resonator reglerad av speglar eller fiber Bragg-gratings. Genom end-pumping eller cladding-pumping kan hög effekt erhållas, vilket gör tekniken särskilt lämplig för industriella tillämpningar.

Fördelar med fiberlaser inkluderar hög strålkvalitet, god energieffektivitet och en kompakt, robust konstruktion med lågt underhåll. Kraften kan skalas genom längre dopad fiber, fler fibrer eller genom kraftkombination i MOPA-arkitekturer (Master Oscillator–Power Amplifier). Detta gör det möjligt att nå mycket hög effekt samtidigt som systemet behåller god prestanda i olika processer.

Viktiga komponenter är dopad fiber, pumpdioder, isolatorer och fiber Bragg-gratings samt optiska förstärkare och relaterade fiberkonstruktioner. Vanliga arkitekturer är core-pumped och cladding-pumped, single-mode eller multi-mode förstärkare. Ofta används en MOPA-konfiguration där en stabil lågbrus-oscillator driver en eller flera förstärkare.

Användningsområden omfattar metallbearbetning såsom skärning, svetsning och borrning av stål och andra metaller; additiv tillverkning och ytbeläggningar; märkning och gravyr; medicinska tillämpningar som kirurgi och dermatologi samt vetenskaplig forskning. Fiberlasersystem ersätter ofta CO2-lasers i många industriella processer tack vare effektivitet och strålkvalitet.

Historia och marknad: fiberlaserteknik utvecklades kraftigt från 1990-talet och har blivit dominerande inom många materialbearbetningsapplikationer. Kostnadseffektiviteten och pålitligheten har ökat, medan forskningen fokuserar på högre effekt, bättre strålkvalitet och integrerade, modulära system. Säkerhet och standarder betonar ögonskydd och risker vid reflexer i industriella miljöer.