دور عرض النبضات والتردد في الليزر

في نظام معالجة الليزر، التردد وعرض النبض هي المعايير الرئيسية التي تؤثر على توزيع الطاقة للشعاع، وكثافة الدخول الحراري، ونوعية المعالجة.كلاهما يحدد طريقة إطلاق الطاقة من الليزر النبض، مستوى الطاقة القصوى، وسلوك التسخين للمادة، وهي المؤشرات الأساسية في تصميم وتعيين العملية لتطبيقات الليزر.
دور التردد في الليزر
يؤثر على طريقة إنتاج الطاقة في وحدة زمنية
تردد الليزر يشير إلى عدد نبضات الليزر التي تتكرر خلال ثانية واحدةوكلما زادت استمرارية الدخول الحراري في وحدة زمنيةفي نفس الطاقة المتوسطة، زيادة التردد سوف تقلل من طاقة نبض واحد.
يؤثر على سرعة المعالجة والمنطقة المتأثرة بالحرارة
عند ترددات أعلى، يتم تسخين نقاط عمل الليزر بشكل أكثر تكافؤًا، مما يمكن أن يزيد من سرعة المعالجة، لكنه يؤدي أيضًا إلى زيادة تراكم الحرارة في المادة.يتم استخدام الترددات المنخفضة للتطبيقات التي تتطلب طاقة نبض واحد عالية، مثل الحفرة العميقة أو اختراق المواد عالية الانعكاس.
يؤثر على جودة السطح
إعداد التردد المعقول يمكن أن يقلل من الحطام، وتقليل الضرر الحراري وتثبيت مسار القطع أو العلامة.يمكن أن يؤدي التردد المفرط إلى تآكل سطحي غير متساو للمادة أو نسيج ضبابي.
دور عرض النبض في الليزر
تحديد الطاقة القصوى وعرض النبض من النبض.
عرض النبض يشير إلى مدة نبض ليزر واحد. تحت نفس طاقة النبض ، كلما كان عرض النبض أقصر ، كلما زادت قوة الذروة.يتم استخدام عرض نبضات قصيرة لمعالجة المواد التي حساسة للتأثيرات الحرارية.
التأثير على آليات امتصاص وتبخير المواد
غالبًا ما تدخل أشعة الليزر ذات عرض النبض القصير في وضع غير حراري للتجهيز ، وهو أقرب إلى "التجهيز البارد" ، ويمكن أن يقلل من ظاهرة الانتشار الحراري والذوبان.عرض النبض الطويل يعرض أساسا تأثيرات حرارية ومناسبة للذوبانمعالجة المواد من نوع التغطية أو الترسب الحراري.
يؤثر على دقة المعالجة وجودة الحافة
أبعاد النبضات النانوسانية والبيكوسانية والفيمتوسانية تؤدي إلى مناطق تأثير حرارية مختلفة أثناء المعالجة. كلما كان عرض النبض أقصر، كلما كانت منطقة التأثير الحراري أصغر،والتي مناسبة لمعالجة الدقة أو معالجة الهياكل الدقيقة.
III. تأثير التآزر بين التردد وعرض النبض
تحديد التوازن بين متوسط الطاقة وذروة الطاقة.
متوسط الطاقة = طاقة نبضة واحدة × تردد.
عند طاقة متوسطة ثابتة، فإن زيادة التردد ستقلل من طاقة النبض الواحد، وبالتالي تغيير طاقة الذروة. يُؤثر عرض النبض أيضًا على ملف كثافة الطاقة لكل نبض.
التأثير على كفاءة المعالجة والتحكم الحراري
من خلال ضبط التردد وعرض النبض ، يمكن التحكم في النسبة بين كفاءة المعالجة والتأثير الحراري ، مما يتيح ظروف عملية مختلفة مثل العلامة عالية السرعة ،حفرة عميقةأو إزالة دقيقة.
التأثير على قابلية تكييف المواد المختلفة
المواد المختلفة لديها حساسية مختلفة لنظام ترسب طاقة الليزر. يحدد مزيج من تردد وعرض النبض رد فعل المواد، مثل الذوبان،التبخر، تشكيل البلازما ، الخ