Istnieją dwa rodzaje laserów światłowodowych: jednomodowy i wielomodowy. Przy wyborze najlepszego rozwiązania należy wziąć pod uwagę różnice w zastosowaniach mikrospawania.
Lasery światłowodowe jednomodowe wykorzystują włókna o średnicy rdzenia około 9 mikronów, aby wytworzyć skupione wiązki o wielkości zaledwie 10 mikronów. Dzięki temu idealnie nadają się do zastosowań związanych z cięciem laserowym. Jednakże w przypadku spawania wąska szerokość spoiny może nie pasować do większości tolerancji montażu produkcyjnego.
Wielomodowe lasery światłowodowe generują wiązkę o „płaskim wierzchołku” o mniejszej intensywności i większej jednorodności, wykorzystując włókna o średnicy rdzenia wynoszącej 50-300 mikronów. Ułatwia to rozszerzanie strefy topienia i lepiej zaspokaja potrzeby mikrospawania laserowego, w przeciwieństwie do innych typów laserów.
Rysunek ten przedstawia laser opuszczający włókno oraz przekrój natężenia mocy w dwóch trybach.
Rozważ laserowe ustawienie złączy spawanych. Aby wyrównać belkę z linią złącza, zwykle potrzebna jest plamka o wielkości co najmniej 200 mikronów ze względu na tolerancję pozycji układania i szczelinę pomiędzy krawędziami spawania. Jednakże uzyskanie tak dużej plamki za pomocą jednomodowego lasera światłowodowego wymagałoby ogniskowej wynoszącej 2-3 stóp, co nie jest praktyczne w przypadku systemów spawalniczych. Co więcej, siła środkowa lasera jednomodowego maleje w kierunku krawędzi, co skutkuje skoncentrowaniem energii na małym obszarze. Luki w złączu mogą powodować problemy ze spawaniem, takie jak podcięcia lub niewypełnione obszary. Ponadto wysoka intensywność lasera może usunąć nadmiar materiału.
Wielomodowe wiązki lasera światłowodowego zapewniają równomierny rozkład intensywności, co zapewnia stabilny proces spawania. Są mniej podatne na przerwy w powierzchni spawania i mają mocniejszy profil, który może stopić więcej materiału, skutecznie wypełniając wszelkie szczeliny niezbędne do udanego spawania.
Poniżej pokazano przekrój spoiny laserów jednomodowych i wielomodowych w stali nierdzewnej o grubości 0.06-cala. Zastosowany laser światłowodowy jednomodowy miał moc 500W, prędkość 300ipm i wielkość plamki 30 mikronów. Zastosowany wielomodowy laser światłowodowy miał moc 700W, prędkość 100ipm i wielkość plamki 150 mikronów. Drugi wielomodowy laser światłowodowy miał moc 1 kW, prędkość 80 ipm i wielkość plamki 250 mikronów.
W niektórych przypadkach do mikrospawania laserowego przydatne są jednomodowe lasery światłowodowe. Można je stosować do szybkiego zgrzewania zakładkowego i ciasnych połączeń przy mniejszej mocy lasera, przy jednoczesnym osiągnięciu pożądanej głębokości wtopienia. Można do tego celu wykorzystać także lasery wielomodowe.