A szállézerek felépítésükből adódóan több előnyös tulajdonsággal bírnak. A nagy abszorpciós hossznak köszönhetően kiemelkedően jó hatásfokú pumpálás lehetséges: a felvett elektromos teljesítménynek jellemzően 30 – 40%-a a kimenő lézerteljesítmény (ez az érték szilárdtest- vagy gázlézereknél általában 1% alatti). A nagy erősítési hossz miatt nagy erősítési faktor érhető el. A kis keresztmetszet és a nagy felület következtében a termikus effektusok általában nem jelentősek. A szállézereknek kiemelkedő a nyaláb minősége, ami a felépítésükből adódó hullámvezetés következménye. A levegőben való nyalábterjedés részben vagy egészen kiküszöbölhető, ami a szállézerek stabilitását jelentősen növeli, továbbá ennek köszönhetően kevésbé érzékenyek a környezeti hatásokra. A száloptika alkalmazásából fakadó kihívások közé tartozik azonban az, hogy a kis keresztmetszet korlátozza a teljesítmény vagy az impulzusenergia növelését. A fejlesztőket további nehézségek elé állítják a nagy szálhosszok miatti nemkívánatos nemlineáris jelenségek, amelyek már viszonylag alacsony intenzitásoknál is megjelennek.
Miért a szállézer?
A szállézer nem az egyetlen lézertípus a piacon, vannak szilárdtestlézerek, gázlézerek, félvezetőlézerek és festéklézerek egyaránt. A legelterjedtebb lézertípusok a gázlézerek, azon belül a széndioxid- és hélium-neon lézerek.
Minden lézernyaláb keltési módszernek vannak előnyei és hátrányai egyaránt, de a tapasztalatok azt mutatják, hogy a szállézerek előnyei messze meghaladják a többi megoldásét. Az elmúlt néhány évtizedben a szállézerek igazán jelentős fejlődésen mentek keresztül. Ezeknek a fejlesztéseknek és az általuk nyújtott előnyöknek (lásd később) köszönhetően, az egész világon gyorsan elterjedtek. A szállézert ma már a világ több tucat iparágában használják, többek között a kommunikációban, az adatközlésben, az orvosi ellátásban és az anyagmegmunkálásban is.
A sokoldalú felhasználási lehetőség valószínűleg az egyik legfontosabb előnye a szállézernek. Ami annyira vonzóvá teszi őket az az a tény, hogy ilyen könnyedén és zökkenőmentesen alkalmazhatóak a különböző iparágakban és a felhasználási lehetőségeik listája egyre hosszabb. A műanyagok jelölésétől és a fémek hegesztésétől a gyémántok tökéletesítéséig és az orvosi műtétekig való használata a szállézereknek, valóban a piacon a legnélkülözhetetlenebb és legszélesebb körű berendezésekké teszi őket.
Alapvető előnyei a szállézereknek
- egyszerű, kompakt;
- az aktív közeg nagy felülete miatt egyszerű a hűtése, amihez levegőt vagy vizet lehet használni;
- kiváló nyalábminőség;
- magas elektromos és optikai hatásfok;
- impulzusüzemben magas csúcsenergia;
- a fénynyalábok a szálban kapcsolódnak össze, ami megkönnyíti a nyalábvezetést;
- nagy teljesítmény mellett is megbízható;
- karbantartás és beállítás mentes (az optikai szál teljesen beállítható és használható lencsék, tükrök nélkül).
| Szállézer | YAG lézer | CO2 lézer | |
| Nyalábminőség | kiváló | elfogadható | jó |
| Ökológiai lábnyom | kiváló | kedvezőtlen | kedvezőtlen |
| Elektromos hatásfok | jó | elfogadható | kedvezőtlen |
| Megbízhatóság | kiváló | kedvezőtlen | kedvezőtlen |
| Kezelés | kiváló | kedvezőtlen | kedvezőtlen |
Teljes ellenőrzés
A felhasználó számára kínált számtalan széles tartományban állítható paraméter teszi a szál alapú lézereket könnyen alkalmazhatóvá. Ez a széles paramétertartomány lehetővé teszi, hogy tökéletesen beállítsák a lézernyalábot ahhoz az alkalmazáshoz, amelyen dolgoznak. Bár a vezérlés nagy része a felhasználó feladata, mégis a szállézerek egyszerűen kezelhetők.
Több funkcióhoz csak egy beállításra van szüksége
A szállézerek különféle kimeneti lehetőségeinek és funkcióinak az azonos vezérlése azt jelenti, hogy egy adott szállézer többféle megmunkálási folyamatra is alkalmas. A megmunkálási folyamatok sokasága, például a lézervágás és a lézerfúrás, illetve a lézeres jelölés és a lézergravírozás sok hasonlóságot hordoz, ezért egy ilyen gépnek könnyű zökkenőmentesen váltani a különböző funkciók között.
Munka különböző anyagokkal
A szállézerek másik hatalmas előnye, hogy képesek sokféle anyaggal dolgozni. Fémekkel, kerámiával, szilíciummal, műanyagokkal, polimerekkel, drágakövekkel és még nemesfémekkel is. Nagyszerűen alkalmazhatóak fényvisszaverő fémeken, amelyekkel más típusú lézerek küzdenek.
Kompakt méret
Általában azt tapasztalhatjuk, hogy a szállézerek kisebbek és kompaktabbak sok más társuknál (megkönnyítve ezzel a gépekbe történő beszerelést), ezáltal könnyebbek is. Ez azt jelenti, hogy könnyen szállíthatók és gazdaságosabbak a hely és tárolás szempontjából.
Alacsony érzékenység
A szállézer felépítése és belső kialakítása olyan, hogy a külső hatásokkal szembeni érzékenysége alacsony. Más típusú lézerek rendkívül érzékenyek lehetnek, és egy apró mechanikai hatásra is teljesen kieshetnek a beállításból, ami használhatatlanná teszik őket addig, amíg egy szakértő nem állítja helyre.
Munka durva környezetben
A szállézerek kiválóan működnek durva és barátságtalan környezetben. Ez szintén lehetővé teszi a sokszínű felhasználását bárhol a világon.
Kiváló teljesítmény
A szállézerek kiváló teljesítményt nyújtanak sok más társukhoz képest, továbbá sokkal jobb minőségű fénynyalábot biztosítanak, amely fókuszálása rendkívül precíz, valamint az energia sűrűség növekedését teszi lehetővé. Ez azt is jelenti, hogy a feladatok gyorsabban és sokkal alacsonyabb energiafogyasztás mellett teljesíthetők.
Alacsonyabb hőteljesítmény
A szállézereket sokkal korszerűbb hűtési rendszerekkel építik fel, mint a korábbi lézergépeket. Ennek köszönhetően a működési hőmérsékletük is jelentősen alacsonyabb. Ez minimalizálja a szállézerekből származó hőt, és ezzel a gép károsodásának esélyét is, továbbá növelik az élettartalmát.
| Szállézer | Nd:YAG lézer | |
| Típus | szilárdtest lézer | szilárdtest lézer |
| Aktív anyag | Yb-adalékolt optikai szál | Nd: YAG kristály |
| Hullámhossz | 1062 nm | 1064 nm |
| Mód | impulzus, folytonos | impulzus, folytonos |
| Működési hőmérséklet | 0 °C – 45 °C | 10 °C – 40 °C |
| Pumpálás | lézer dióda (@ 977 nm) | lézer dióda (@ 808 nm) |
| Élettartam | >50.000 óra | ~12.000 óra |
| Hatásfok | ~ 35-40% | ~10% |
