Apa itu mode tunggal? Apa itu multimode?
Perbedaan mendasar antara alaser mode tunggal dan laser multimodeapakah laser mode tunggal hanya memiliki satu mode dalam pola sinar keluaran, sedangkan laser multimode memiliki banyak mode dalam pola sinar keluaran;
Artinya, mode tunggal mengacu pada mode distribusi energi laser tunggal dalam bidang dua dimensi, dan mode multi mengacu pada sejumlah mode distribusi yang saling bertumpukan dan dibentuk oleh mode distribusi energi spasial. Misalnya, laser Anda adalah 1064nm, misalkan Anda mengenai semua 1064, tetapi ke target, jika pada saat yang sama, ada lebih dari satu titik, seperti 10 cincin 9 cincin 7 cincin 2 cincin, semuanya, bahkan lubang besar , itu adalah mode multi-melintang. Tetapi jika Anda menembakkan semua 10 cincin pada satu titik, itu adalah mode horizontal tunggal [1].
Anda dapat membayangkan mode tunggal sebagai bagian tengah yang merupakan busur dan anak panah, dan multi-mode sebagai bagian bawah yang merupakan busur dan anak panah.
Dalam hal distribusi energi:
Industri sering mengatakan mode tunggal, mengacu pada mode transversal laser, yaitu, hanya ada satu mode dalam penampang, yaitu distribusi Gaussian, fokusnya adalah pusat ke tepi luar, dan kerapatan energi laser adalah dalam urutan menurun. Multi-mode, di sisi lain, menghadirkan banyak titik energi di penampang, dan semakin banyak mode, semakin banyak energi didistribusikan secara datar, secara kiasan dibandingkan dengan rumbai merah dan tongkat gigi serigala .
Perbedaan antara single mode dan multi mode diaplikasi lasadalah bahwa: jika Anda ingin melakukan pengelasan fusi dalam, sangat cocok untuk mode tunggal atau mode kurang, mode tunggal memiliki keunggulan dalam penyambungan pengelasan fusi dalam, pengelasan tongkat, pengelasan fillet, dll. Kepadatan energi tinggi lebih mudah mengenai kedalaman fusi .
Multi-mode cocok untuk pengelasan dangkal, kerataan yang baik, dan energi las yang seragam, tetapi juga untuk menghindari penurunan kualitas seperti ablasi dan perforasi di tengah las yang disebabkan oleh titik leleh rendah dari bahan dasar. [1]
Seperti yang ditunjukkan di atas: gambar kiri adalah distribusi energi mode fundamental tunggal, distribusi energi ke segala arah melewati pusat lingkaran dalam bentuk kurva Gaussian (distribusi normal); angka yang benar adalah distribusi energi multi-mode, yang intinya adalah distribusi energi spasial yang dibentuk oleh superposisi beberapa mode laser tunggal, hasil superposisi multi-mode adalah kurva energi yang mendekati distribusi flat-top.
Seperti yang ditunjukkan pada gambar: dengan asumsi bahwa koordinat vertikal dari kurva mewakili kerapatan energi, distribusi energi Gaussian kelas hijau, distribusi energi multimode kelas biru, dan balok beratap datar kelas merah, dapat dilihat bahwa single-mode lebih terkonsentrasi dalam kepadatan energi dan memiliki kepadatan energi yang lebih tinggi per unit.
Secara umum, multimode mode tunggal dapat dibedakan dari kualitas sinar laser M²:
Faktor M² dihitung dengan membagi hasil kali lebar balok aktual dan sudut divergensi dengan hasil kali lebar balok ideal dan sudut divergensi, di mana balok ideal ditentukan oleh balok Gaussian mode fundamental dan lebar balok ditentukan oleh momen orde kedua. Saat sinar laser melewati sistem optik bebas aberasi, faktor M²-nya adalah invarian transmisi dan M² Lebih besar dari atau sama dengan 1; semakin jauh M² menyimpang dari 1, semakin buruk kualitas sinar lasernya.
Tergantung pada M2, laser dapat diklasifikasikan menjadi tiga jenis; M2 < 1.3 adalah laser mode tunggal murni, M2 antara 1.3 dan 2.0 adalah laser kuasi mode tunggal, dan M2 > 2.0 adalah laser multimode.
Diameter inti serat laser mode tunggal kecil (14um), energi adalah distribusi Gaussian, titik fokusnya kecil, kepadatan energi tinggi (daya yang sama, kepadatan energi 4-10 kali lebih banyak daripada multimode), dan zona yang terkena panas kecil, terutama untuk anti-paduan tinggi (aluminium, tembaga) dapat langsung membentuk lubang kunci kolam cair (kepadatan energi jauh lebih besar daripada ambang leleh anti-paduan yang tinggi), tidak ada pembalikan yang tinggi, tidak mudah merusak serat, dan dapat mencapai pemrosesan berkecepatan tinggi anti-paduan tinggi, tetapi juga dalam koneksi mikro memiliki keunggulan.
input panas: energi mode tunggal lebih terkonsentrasi, zona kecil yang terkena panas, kolam lelehan kecil, deformasi termal kecil, kedalaman leleh besar, balok mode tunggal seperti pisau tajam, multi-mode seperti ujung peluru;
Proses pengelasan: pembukaan lubang kunci mode tunggal kecil, pembukaan lubang kunci multi mode besar, tercermin dalam stabilitas pengelasan, pengelasan kecepatan rendah mode tunggal tidak stabil, mudah untuk memiliki percikan dan porositas, harus sesuai dengan kepala berosilasi, cermin getaran, atau pengelasan kecepatan tinggi, percikan las kecepatan rendah lebih besar, penumpukan pelat tipis, pengelasan tergagap; tercermin dalam metalografi, mode tunggal memiliki rasio kedalaman-ke-lebar yang lebih besar (rasio kedalaman metalografi terhadap lebar); multi-mode dapat bebas dalam pengelasan konduksi termal dan pengalihan pengelasan fusi dalam, cocok untuk penyambungan, dan sangat kompatibel dengan fluktuasi celah;
Perbedaan aplikasi: mode tunggal karena titik kecil, konsentrasi energi, penetrasi yang baik, kontrol input panas yang lebih halus, lebih cocok untuk pemrosesan koneksi mikro (3C, medis, dll.) tetapi daya tidak tinggi (maksimum saat ini 3{{ 4}}W komersial matang); multi-mode dapat memberikan daya yang lebih tinggi (10.000 watt), cocok untuk pengelasan area yang luas, kompatibilitas yang lebih tinggi dengan pemrosesan ketebalan bahan yang berbeda, untuk ketebalan yang berbeda, celah yang berbeda, bahan yang berbeda dapat diterapkan. Biaya multi-mode juga memiliki kelebihan.
