Приложения за аерокосмическо сондиране - оптични лазери
Предимствата на оптичните лазери са очевидни в сравнение с Nd: YAG импулсни лазери. Първо, източникът на помпата на оптичния лазер е диод, а не светкавица, така че може да образува перфектна квадратна вълна. На второ място, Nd: YAG лазерът е по-бавен и по-бавен, така че винаги има част от лазерната енергия, по-ниска от прага на изпаряване на целевата зона. Тази част от енергията ще разтопи материала, което ще доведе до обелване на покритието с топлинна бариера. За да се отговори на спецификациите на преработения слой, периодът на импулса трябва да бъде по-малък от 1ms. В този момент, оптичните лазери имат абсолютно предимство, защото генерират вълнообразни форми с квадратни вълни, така че използването на 10ms импулси може да отговаря на спецификациите на аерокосмическите устройства за преработване и напукване.
Използваме горивната камера, за да илюстрираме. Когато се използва импулсно пробиване, горивната камера ще се върти няколко пъти паралелно по време на процеса на пробиване. В този случай са необходими 5 импулса за пробиване и 2 отвора за оформяне на дупки с форма на вентилатор. Обикновено максималната честота на повторение на този лазер е 10 импулса / секунда. Влакнестият лазер може да образува отдушник с един дълъг пулс. Ако се използва същият импулсен период и енергията на импулса като Nd: YAG лазера, скоростта може да бъде до 10 пъти. Същото качество на пробиване може да се постигне с единични или два дълги импулса или с множество импулси. В допълнение, лазерът от влакна може също така да регулира периода на пулса след пробиване и пробиване, вместо да използва множество импулси през цялото време, което помага да се избегне увреждане на тялото.
Оптичните лазери се характеризират с изход с плосък режим, докато Nd: YAG лазерите са приблизително гаусови. Ето защо, благодарение на режима с плосък връх, първият превишава прага на изпаряване, докато последният има значителна част под прага. Проучванията показват, че оптичните лазери изискват по-малко енергия за постигане на същия ефект на пробиване при същите условия. Причината е квадратен вълна + плосък горен режим. Именно поради тази характеристика оптичните лазери са по-ефективни при сондиране и имат по-малко термично увреждане. По-малкото термично увреждане ще доведе до подобрено обелване и преработване на покритието.
Една от причините, поради които лазерите Nd: YAG са получили много внимание, е уникалното свойство на дивергенция на лъча, чийто размер на петна може да се промени с увеличаване или намаляване на мощността, а желаната апертура може да бъде постигната чрез префокусиране. Някои Nd: YAG лазери интегрират вътрешен фокусиращ телескоп за промяна на ъгъла на отклонение на лъча, но тази настройка изисква операторът да има висока степен на професионализъм, отнема много време и да коригира параметрите, така че много хора не са оптимисти. Този метод. В този момент, влакнестият лазер е точно обратното, защото неговата форма на фокусиране е перфектно кръгла, така че няма промяна, когато мощността е повишена или понижена, и ако един скалируем телескоп е поставен в системата, директно променя размера на фокусирано място по време на полетно сондиране. Диапазонът обикновено е 3-1.
Оптичните лазери са много по-гъвкави от Nd: YAG лазерите, главно защото високомощните диоди на първия могат да променят периода на пулса и мощността по време на полетното сондиране, което позволява на операторите да създават различни размери на мощността и периоди на пулс. Необходимата последователност на импулсите. Например, използвайте къси импулси с ниска мощност и след това увеличете мощността и импулса според последователността, в зависимост от специфичните изисквания за пробиване. Тъй като влакнестият лазер може да регулира размера на петна и периода на импулса (до 10 μs), като осигурява висока пикова мощност на киловат ниво, достатъчно е само една машина.
Когато се използва технология за пробиване на отвори, влакнестият лазер може да бъде обработен до 10 пъти по-бързо от лампата Nd: YAG с помпена лампа. Не само това, но в случай на полетно пробиване, оптичните лазери също могат да се преобразуват в непрекъсната мощност до 2 kW за високоскоростно рязане. Тези данни могат да бъдат допълнително подобрени за някои конструкции на горивната камера. В обобщение, импулсни оптични лазери са идеални за рязане на по-дебели плочи и приложения с висока скорост на пробиване.
