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 03/12/2018

A história do laser de fibra – O processo de laser mais moderno no mundo.

O laser de fibra parece ser uma tecnologia muito nova, mas o que poucos sabem, é que está já tem mais de 50 anos. No texto abaixo, confira um pouco sobre história dos lasers de fibra, e também, alguns dados sobre os rumos que o futuro desta indústria pode estar tomando.

Um resumo sobre lasers em geral

Deve-se dizer desde o início que os lasers de fibra realmente têm uma longa história, desde sua invenção em 1963 por Elias Snitzer. No entanto, foram necessárias quase duas décadas de desenvolvimento antes que os lasers de fibra estivessem prontos para a produção comercial.

Outros dois processos a laser foram inventados após o laser de fibra, o laser de gás, foi inventado em 1964 por Kumar Patel e o laser de cristal, também em 1964, por J. E. Geusic no mesmo laboratório do Dr. Patel; Bell Labs.

O Bell Labs foi o laboratório pioneiro de todos os tipos de lasers até o momento, com vários cientistas fazendo descobertas revolucionárias, as quais ainda estamos sentindo os efeitos até hoje.

Isso significa que os lasers de fibra são o tipo mais recente de processo a laser para chegar a mercado, com seus dois principais concorrentes sendo os lasers a gás, que normalmente usam dióxido de carbono ou hélio-neônio, ou lasers de cristal(YAG).

Enquanto os lasers de fibra demoraram muito mais tempo para se desenvolver, os outros dois lasers estavam prontos para a ação muito mais rapidamente, e o laser de gás continua sendo o tipo de laser mais comumente utilizado atualmente. No entanto, o tempo que os lasers de fibra levaram para serem desenvolvidos, parece ter valido a pena, pois é geralmente visto como o processo que mais oferece benefícios.

A história dos lasers de fibra

Agora que apresentamos um breve histórico dos lasers em geral, queremos direcionar nosso foco especificamente para lasers de fibra. Como mencionado, o próprio laser foi inventado há muito tempo, em 1963, e levou muitos anos de desenvolvimento antes de estar pronto para uso comercial.

No entanto, mesmo quando chegou ao mercado quase vinte anos depois, ainda estava longe da perfeição. O primeiro laser de fibra comercial foi útil, mas não para as aplicações industriais pesadas que vemos hoje.

Eles usaram o bombeamento de diodo de modo único e só conseguiram emitir algumas dezenas de miliwatts. Isso não significou que esse tipo de laser não tivesse potencial. Muitos usuários foram atraídos pelo feixe de onda contínua de modo único que a nova invenção oferecia.

No entanto, muitas aplicações de laser na época precisavam de um nível muito mais alto de potência, com watts de potência óptica exigidos em oposição a miliwatts. Este aumento na produção de energia só aconteceu por volta de 1990, quando foi inventado um laser a fibra que utilizava érbio 4-W.

Este foi um avanço fundamental no desenvolvimento de lasers de fibra como os conhecemos hoje, e ajudou a lançar as bases para o que mais tarde se tornaria lasers de fibra de 10 watts e lasers de fibra single-mode que eram mais poderosos e precisos. Estas invenções tornaram-se especialmente úteis para micro usinagem e outras aplicações que poderiam realmente fazer uso de lasers de fibra de alta potência.

 

Avanços modernos em lasers de fibra

Os lasers de fibra que conhecemos hoje contam com um sistema de bombeamento de revestimento, um conceito que foi proposto pela primeira vez nos anos 70, mas que não foi concretizado até muitos anos depois.

Este sistema enxerga o núcleo de fibra single-mode cercado pelo revestimento, que permite o bombeamento de diodos single-mode de alta potência. Isto significa que a radiação de saída pode ser eficientemente convertida em uma única e poderosa emissão. Isso tudo acontece dentro do núcleo do laser de fibra, ajudando a obter a máxima eficiência e potência de saída com o feixe de laser que é emitido.

Mais iterações e melhorias foram feitas neste conceito, mais especificamente, uma maneira em que uma maior escala de potência total poderia ser alcançada de forma mais prática.

Não demorou muito para que os lasers de fibra fossem introduzidos no mercado comercial e ajudassem muito em processos como perfuração a laser, corte a laser, soldagem a laser.

Embora muitas das aplicações que esse tipo de laser a fibra foi capaz de concluir fossem mais sofisticadas, ele forneceu muitos benefícios aos usuários. Dentre eles:

– Maior eficiência;
– Menor impacto na natureza;
– Não utiliza consumíveis;

Clique aqui para ler mais sobre estes benefícios.

Os benefícios dos lasers de fibra foram claros para todos, e a demanda ganhou um rápido impulso no mercado para essa nova e inovadora tecnologia. Mas as pessoas queriam mais saídas de energia para tratarem de mais aplicações industriais.

 

Elias Snitzer com um laser de fibra inventado por ele.

O laser de fibra moderno

As melhorias e os avanços que muitos no mercado estavam seguindo foram logo percebidas, e em 2000 foi criado um laser de fibra de alta potência que poderia ser usado em um amplo número de aplicações pesadas com lasers de KW de potência.

O futuro dos lasers de fibra

É seguro dizer que continuaremos a ver muitos desenvolvimentos nos lasers de fibra nos próximos anos. Eles já são usados ​​em dezenas de indústrias em todo o mundo e se tornaram parte essencial do processo de fabricação, atendendo também os mercados de gravação, marcação e limpeza a laser

É provável que as melhorias e os desenvolvimentos que veremos aconteçam com muito mais frequência agora, por exemplo, cientistas começaram a explorar como os lasers de fibra poderiam ser usados ​​para ajudar a construir bases sustentáveis ​​e habitáveis ​​em Marte!

Isso mesmo, lasers de fibra podem nos ajudar a construir bases em Marte! Se você está interessado em lasers de fibra e para onde o futuro pode estar indo, continue visitando este espaço, ou inscreva-se em nosso Newsletter. Estaremos trazendo a você todos os desenvolvimentos mais interessantes e recentes!

 

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