Disk laser hay Fiber laser?

268

Disk laser và Fiber laser đều 2 công nghệ gia công phát triển lên từ laser thể rắn và không giống với laser thể khí – laser CO2. Vậy Fiber laser là gì? Disk laser là gì? Disk laser và Fiber laser cái nào tốt hơn?

Bài nổi bật:

Fiber laser là gì?

Fiber laser là sợi cáp quang trộn với các nguyên tố đất hiếm như: ytterbium, erbium, praseodymium, neodymium  dysprosium, thulium và holmi. Khi có ánh sáng kích thích từ các Diode laser thì các nguyên tố đất hiếm sẽ phát ra tia laser ngay trong sợi cáp quang, được dẫn thẳng đến đầu cắt laser mà không phải qua gương phản xạ như đối với laser CO2.

Nói một cách dễ hiểu, Fiber laser là một biến thể của laser thể rắn chuẩn, môi trường phát laser được bọc trong một sợi quang học. Ánh sáng laser được phát ra bởi các nguyên tố đất hiếm trong lõi trung tâm của sợi quang. Một yếu tố quan trọng đối với fiber laser là sợi quang có tỷ lệ giữa bề mặt và thể tích lớn để nhiệt có thể dễ dàng tiêu tán.

Cấu tạo sợi cáp quang (fiber) của nguồn laser fiber
Cấu tạo sợi cáp quang của nguồn laser fiber

Disk laser là gì?

Để khắc phục nhược điểm của laser thể rắn, Disk laser được ra đời và phát triển. Thay vì một que tinh thể có tỷ lệ bề mặt và thể tích thấp, một đĩa tinh thể cực kỳ mỏng được sử dụng làm môi trường để làm mát. Đĩa tinh thể chỉ dày vài trăm micron, nhưng có đường kính nhiều milimet, được phủ ở một đầu với một bề mặt phản chiếu và được gắn vào bộ tản nhiệt. Độ dày của đĩa rất nhỏ tiếp xúc với một tản nhiệt lớn, thực tế là đường kính của nguồn ánh sáng laser sử dụng để bơm tinh thể lớn hơn nhiều so với độ dày của đĩa, nên mang lại hiệu quả làm mát. Nhiệt độ trục này làm giảm hiệu ứng thấu kính nhiệt ở mức tối thiểu, tăng cường chất lượng chùm tia tốt.

Ngoài ra, mức bơm còn được điều chỉnh thông qua sự thay đổi đồng thời mức công suất bơm, diện tích đĩa được bơm. Có nghĩa là tinh thể có thể được bơm ở cường độ không đổi bất kể mức công suất, nâng cao chất lượng chùm tia. Chùm tia laser được tạo ra theo trục trong đĩa laser có chất lượng chùm rất cao. Tia laser sau đó cũng được dẫn bằng cáp quang đến thẳng đầu cắt.

Disk laser hay Fiber laser?

Disk laser hay Fiber laser tốt hơn?

Thực tế có rất nhiều loại tia laser, nhưng không phải loại nào cũng được sử dụng rộng rãi. Fiber laser ra đời khá sớm từ năm 1961 – chỉ một năm sau khi tia laser đầu tiên được phát minh vào năm 1960. Trong khoảng thời gian đầu, Fiber laser có nhiều hạn chế bởi mức công suất nhỏ, cho đến năm 2008 mới trở nên phổ biến, được thị trường đón nhận. Có nhiều nhà sản xuất Fiber laser như Profin của Đức, IPG, SPI của Anh, Raycut và Maxtronics của Trung Quốc…

Disk laser được hãng Trumf đến từ Đức được phát triển vào năm 1991, đây là giải pháp độc quyền của Trumf và tính đến thời điểm hiện tại, chưa có một nhà sản xuất nào vượt mặt được Disk laser của Trumf.

Một điều thực tế là cả hai giải pháp Disk laser và Fiber laser đang cùng tồn tại song song, mỗi giải pháp đều có những ưu và nhược điểm riêng. Việc khẳng định cái nào tốt hơn là thực sự rất khó. Tuy rằng các tín đồ của Fiber laser tất nhiên sẽ ca ngợi Fiber laser hơn Disk laser và ngược lại.

Sau đây là một vài sự so sánh giữa hai loại laser này:

  • Về mặt cấu tạo: Fiber laser có cấu tạo đơn giản hơn Disk laser, nhưng Disk laser có thể mở rộng công suất dễ dàng hơn, có nghĩa là Disk laser có thể làm được nguồn laser có công suất cao hơn Fiber laser.
  • Về chất lượng chùm tia laser: theo lý thuyết thì fiber laser có chất lượng chùm tia cao hơn Disk laser, nhưng Disk laser lại có giải pháp chống tia phản xạ tốt hơn.
  • Về ứng dụng: laser fiber được người dùng biết đến nhiều hơn, đặc biệt trong dòng máy khắc laser fiber – máy khắc kim loại.

Trên đây là những thông tin cơ bản về Disk laser và Fiber laser. Hy vọng nó hữu ích cho bạn đọc!

BÌNH LUẬN