우리의 일상 생활에서 많은 고객은 파이버 레이저와 IR 레이저에 대해 잘 알지 못합니다. 대부분은 레이저 조각 분야에서 사용됩니다. 레이저를 선택할 때 두 가지 사이의 차이를 이해하는 것이 필요합니다. 이 글에서는 이러한 차이점을 설명하여 여러분에게 도움이 되기를 바랍니다.
적외선 레이저란 무엇인가
적외선 레이저는 일반적으로 700나노미터에서 1밀리미터 범위에서 작동하는 적외선 파장을 방출하는 레이저입니다. 이는 가스 레이저, 고체 레이저 또는 반도체 레이저일 수 있습니다.
이러한 레이저는 의료, 통신, 재료 처리 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.
적외선 레이저의 종류
- CO2 레이저: 파장이 10.6마이크론으로 플라스틱과 목재와 같은 비금속 재료의 절단, 용접 및 조각에 널리 사용됩니다.
- Nd:YAG 레이저: 방출 파장이 1.064마이크론으로 금속 가공, 의료 수술 등에 적합합니다.
- 반도체 레이저: 근적외선을 방출할 수 있으며 광섬유 통신 및 감지에 널리 사용됩니다.
파이버 레이저란 무엇인가
파이버 레이저는 이득 매질로 광섬유를 사용하는 고체 레이저의 한 유형입니다. 이터븀이나 에르븀과 같은 희토류 원소로 도핑된 광섬유를 사용하여 레이저 광을 생성합니다.
파이버 레이저는 높은 효율성, 소형 크기, 뛰어난 빔 품질로 인해 산업용 애플리케이션에 적합합니다.
파이버 레이저의 종류
- 에르븀 도핑 파이버 레이저: 절단 및 용접을 포함한 재료 가공에 널리 사용됩니다.
- 에르븀 도핑 파이버 레이저: 주로 통신 분야에서 사용되며 높은 처리량으로 데이터를 전송할 수 있습니다.
파이버 레이저 대 IR 레이저 작동 원리
파이버 레이저
광 증폭은 광섬유 내벽에서 전반사를 통해 달성되고 고에너지 레이저 빔이 방출됩니다.
Ir 레이저
IR 레이저 또는 적외선 레이저 레이저 매체의 입자는 자극된 방사선의 작용으로 레이저 광을 방출하며, 파장과 에너지는 매체 유형과 여기 조건에 따라 달라집니다.
IR 레이저 대 파이버 레이저 응용 시나리오
- 적외선 레이저는 주로 의료, 통신, 레이더, 환경 모니터링 및 기타 분야에서 사용됩니다.
- 파이버 레이저는 주로 재료 가공, 측정, 광섬유 통신 및 기타 분야에서 사용됩니다.
적외선 레이저 응용 분야
| 분야 | 응용 분야 |
|---|---|
| 군사 및 보안 | 야간 감시, 대상 탐지, 식별 및 추적, 혹독한 환경에서의 정확한 거리 측정 및 타겟팅에 사용됩니다. |
| 광통신 | IoT 기기의 신호 전송을 포함한 유선 및 무선 데이터 전송에 사용되며 TV 또는 에어컨 리모컨의 작동 원리로 사용됩니다. |
| 소재 가공 | 강철, 유리, 플라스틱과 같은 다양한 소재의 절단, 드릴링, 표면 가공, 용접 및 용융에 사용됩니다. |
| 머신 비전 및 측정 | 스캐닝, 위치 지정, 환경 지형 스캐닝, 3차원 재구성 및 유사한 작업에 적용됩니다. |
| 의료 분야 | 피부 질환, 근육통, 관절염 등을 치료하고 혈액 순환을 촉진하고 면역력을 강화하며 통증을 완화하는 데 사용됩니다. |
| 과학 연구 | 분광 분석, 광학 이미징, 광 통신 등에 사용되어 고정밀, 고해상도 스펙트럼 정보를 제공합니다. |
| 특정 중적외선 응용 분야 | 라이더, 대기 통신, 레이저 거리 측정, 천문 분광기 교정, 분자 함량 감지 및 분자 이미징 등에 사용됩니다. |
파이버 레이저 응용 분야
| 필드 | 애플리케이션 |
|---|---|
| 산업 가공 | 파이버 레이저는 강철, 알루미늄 합금, 세라믹 등과 같은 금속 및 비금속 재료를 절단 및 용접하는 제조에 사용되는 고효율 산업용 가공 장비입니다. 초경질 재료를 절단하고 마이크로나노 구조를 만드는 반도체 가공에 사용됩니다. 높은 에너지 밀도, 속도, 품질, 비접촉 가공 및 낮은 비용으로 인해 기계 가공, 자동차 제조, 전자 제조, 항공 우주 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다. |
| 의사소통 | 통신 분야에서 파이버 레이저는 고속, 고품질 레이저 신호를 생성하고, 광섬유 신호를 증폭하고 변조하는 데 필수적입니다. 파이버 증폭기 및 파이버 커플러와 같은 광 장치를 제조하는 데 사용되어 광 통신 시스템의 전송 성능을 향상시킵니다. |
| 의료 분야 | 파이버 레이저는 피부 질환, 심혈관 질환, 암 등 다양한 질환을 치료하는 데 사용되며, 질병 조직을 절단하고 레이저 치료를 위해 사용됩니다. 파이버 레이저의 높은 에너지 밀도와 콜리메이션은 정밀한 절단 및 위치 치료를 가능하게 하여 환자의 불편함을 줄이고 후유증 가능성을 줄입니다. |
파이버 레이저의 장점:
- 고효율성: 파이버의 도파관 특성으로 인해 이 레이저는 매우 효율적이며 펌프 광의 상당 부분을 레이저 출력으로 변환합니다.
- 우수한 빔 품질: 파이버 레이저는 매우 고품질의 빔을 생성할 수 있어 얇은 소재를 절단하고 용접하는 것과 같은 정밀 응용 분야에 적합합니다.
- 확장성: 파이버 레이저의 출력은 도핑된 파이버의 길이를 늘리거나 여러 파이버를 사용하여 쉽게 확장할 수 있습니다.
- 내구성 및 신뢰성: 견고성과 신뢰성으로 알려져 있으며 움직이는 부품이 없고 열 관리가 우수합니다.
IR 레이저의 장점:
- 다재다능함: IR 레이저는 광범위한 적외선 파장에서 작동하도록 설계할 수 있어 산업용 절단, 의료 수술, 군사용 애플리케이션을 포함한 다양한 애플리케이션에 다재다능하게 사용할 수 있습니다.
- 출력 전력: CO2 레이저와 같은 특정 유형의 IR 레이저는 매우 높은 출력 전력을 달성할 수 있어 중장비 절단 및 조각 작업에 적합합니다.
- 소재 가공: IR 레이저는 비금속 소재와 금속을 가공하는 데 특히 효과적이며 제조 및 제작 프로세스에 유연성을 제공합니다.
파이버 레이저와 IR 레이저의 차이점
파장 범위
- 적외선 레이저의 파장은 일반적으로 0.75~1000마이크론 범위입니다.
- 파이버 레이저의 파장은 일반적으로 1~2마이크론 범위입니다.
출력 형태
- 적외선 레이저는 주로 자유 공간 출력을 사용하지만 광섬유를 통해 출력할 수도 있습니다.
- 파이버 레이저는 광섬유를 통해서만 출력할 수 있으며 자유 공간 출력을 수행할 수 없습니다.
성능
- 파이버 레이저는 레이저 증폭 및 변조에 광섬유를 사용하기 때문에 일반적으로 빔 품질 계수가 높고 레이저 빔이 안정적이며 방출 전력이 거의 변하지 않습니다.
- 적외선 레이저는 높은 수준의 단일 펄스 에너지와 파장을 달성하기 어려울 수 있으며 샘플은 종종 더 작습니다.
| 특성 | 적외선 레이저 | 파이버 레이저 |
|---|---|---|
| 파장 범위 | 700 nm – 1 mm | 700 nm – 1 mm |
| 최적 파장 | 일반적으로 약 1030 nm | 일반적으로 약 1030 nm |
| 효율성 | 낮음 | 높음 |
| 빔 품질 | 중간 | 우수 |
| 응용 분야 | 의료, 통신, 소재 가공 | Industrial Cutting, Welding, 산업용 절단, 용접, 통신 |
| 비용 | 높음 | 낮음 |
결론
적외선 레이저 또는 파이버 레이저를 선택할지는 특정 응용 분야 요구 사항에 따라 달라집니다. 특히 산업 가공에서 높은 효율성과 소형화가 필요한 경우 파이버 레이저가 가장 좋은 선택일 수 있습니다. 의학 또는 재료 가공의 일부 응용 분야에서는 적외선 레이저가 더 적합할 수 있습니다. 각 유형의 특성과 적용 가능한 시나리오를 이해하면 사용자가 더 정보에 입각한 선택을 하는 데 도움이 될 수 있습니다.
FAQ
적외선 레이저의 파장 범위는 무엇입니까?
적외선 레이저의 파장 범위는 매우 넓으며 일반적으로 700나노미터에서 1밀리미터입니다. 파장이 다른 적외선 레이저는 특성과 용도가 다릅니다. 근적외선 레이저는 종종 광섬유 통신에 사용되는 반면, 중적외선 및 원적외선 레이저는 재료 가공 및 의학에 널리 사용됩니다.
적외선 레이저와 가시광선 레이저의 차이점은 무엇입니까?
적외선 레이저와 가시광선 레이저의 주요 차이점은 파장입니다. 적외선의 파장은 가시광선보다 길고 인간의 눈으로 직접 볼 수 없습니다. 적외선 레이저는 또한 재료 침투 및 열 효과 측면에서 가시광선 레이저와 다릅니다.
적외선 레이저는 인체에 해롭습니까?
적외선 레이저는 인체에 해롭습니다. 특히 고출력 적외선 레이저는 그렇습니다. 적외선 레이저의 직접 복사선은 눈 손상, 피부 화상 등을 일으킬 수 있습니다. 적외선 레이저를 사용할 때는 안전 수칙을 엄격히 준수하고 보호 안경을 착용하며 레이저 빔과 직접 접촉하는 것을 피해야 합니다.
