고출력 NIR 파이버 레이저 정확한 측정: 솔루션 및 모범 사례

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정밀도 요구가 증가함에 따라 근적외선(NIR) 파이버 레이저는 군수, 연구, 산업 소재 가공 분야에서 필수불가결한 도구가 되었습니다.

고출력 연속파(CW) 파이버 레이저는 이제 단일 모드 1kW부터 멀티 모드 100kW 이상까지 출력을 냅니다. 견고한 신뢰성, 모듈식 파이버 터미네이션, 다용도 콜리메이션 광학계, 교환 가능한 가공 헤드(가우시안 및 탑햇 모두)로 까다로운 소재 가공 작업에 선호되는 선택지가 되었습니다.

그러나 이 강력한 빔을 특성화하는 것은 간단하지 않습니다. 기존 열전퇴 센서는 수냉으로 전력 및 에너지 측정이 가능하지만, 스팟 크기, 빔 형상, 초점 위치, M² 같은 핵심 파라미터는 측정 시스템에 왜곡이나 손상을 주지 않는 첨단 기술이 필요합니다.

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개요

「고출력 NIR 파이버 레이저의 정확한 측정」에서 요니 그로이스만(Yoni Groisman)은 1070nm 부근에서 작동하며 수백 와트에서 수 킬로와트 출력을 내는 NIR 파이버 레이저를 정밀하고 실용적으로 측정해야 하는 시급한 필요성을 다룹니다. 정확한 빔 특성화는 모든 고출력 적용 분야에서 공정 제어와 품질 보증에 필수적입니다.

기존 방법은 센서 손상이나 빔 왜곡을 초래하는 높은 전력 밀도 앞에서 한계를 보입니다. 이 백서는 세 가지 주요 전략을 제시합니다: (1) 측면 산란 레일리 빛의 간접 이미징(예: 오피어 BeamWatch); (2) 단일 소자 검출기를 이용한 핀홀 스캐닝, 부피가 크고 복잡함; (3) 극한의 광학 감쇠 후 CCD 빔 프로파일러로 직접 측정.

논의의 핵심은 오피어(Ophir) LBS-300HP-NIR로, 100만 배 이상의 광학 감쇠를 제공하는 획기적인 레이저 빔 스플리터입니다. 페어드 UVFS 웨지를 사용하여 입사 빔의 0.0001% 미만을 CCD 프로파일러로 반사하며, 빔 형상, 편광을 보존하고 배경광을 최소화합니다. 최대 5kW, 전력 밀도 15 MW/cm²까지 처리 가능합니다.

LBS-300HP-NIR은 유연한 마운팅, 표준 C-마운트 액세서리 호환성, 강도 미세 조정을 위한 교체형 중성 밀도 필터 세트를 특징으로 합니다. 검증 테스트에서 기존 감쇠기 대비 더 선명하고 왜곡 없는 빔 프로파일을 입증했습니다.

열 관리는 필수적입니다: 4kW에 10분 노출 시 장치 온도가 약 23°C 상승하므로, 측정 무결성 유지를 위해 능동/수동 냉각과 시간 제한이 권장됩니다.

단독 사용이든 대형 셋업에 통합이든, LBS-300HP-NIR은 신뢰성 있고 비용 효율적이며 정밀한 빔 프로파일링을 제공하여 고출력 NIR 레이저의 산업 및 연구 분야 확대 도입을 앞당깁니다.

참고문헌에는 고출력 파이버 레이저 측정 관련 문헌과 오피어의 BeamWatch 및 BeamGage 시스템이 포함됩니다.