У апошнія гады прымяненне імпульсных валаконных лазераў у галіне лазернай маркіроўкі хутка развіваецца, сярод якіх прымяненне ў галіне электронных прадуктаў 3C, машын, прадуктаў харчавання, упакоўкі і г.д. было вельмі шырокім.
У цяперашні час тыпы імпульсных валаконных лазераў, якія выкарыстоўваюцца для лазернай маркіроўкі на рынку, у асноўным ўключаюць тэхналогію Q-switched і тэхналогію MOPA.Лазер MOPA (Master Oscillator Power-Amplifier) адносіцца да лазернай структуры, у якой лазерны асцылятар і ўзмацняльнік злучаны каскадам.У прамысловасці лазер MOPA адносіцца да ўнікальнага і больш «інтэлектуальнага» нанасекунднага імпульснага валаконнага лазера, які складаецца з паўправадніковай крыніцы лазернай затравкі, якая кіруецца электрычнымі імпульсамі, і валаконнага ўзмацняльніка.Яго «інтэлект» у асноўным адлюстроўваецца ў тым, што шырыня выхаднога імпульсу рэгулюецца незалежна (дыяпазон 2-500 нс), а частата паўтарэння можа дасягаць мегагерц.Структура пачатковай крыніцы валаконнага лазера з модуляцыяй добротнасці заключаецца ва ўстаўцы мадулятара страт у паражніну валаконнага асцылятара, які генеруе нанасекундны імпульс светлавога выхаду з пэўнай шырынёй імпульсу шляхам перыядычнай мадуляцыі аптычных страт у рэзонаце.
Унутраная будова лазера
Адрозненне ўнутранай структуры паміж валаконным лазерам MOPA і валаконным лазерам з модуляцыяй добротнасці ў асноўным заключаецца ў розных метадах генерацыі светлавога сігналу імпульснага затравання.Аптычны сігнал валаконнага лазернага імпульсу MOPA генеруецца паўправадніковым лазерным чыпам, які кіруе электрычным імпульсам, гэта значыць выхадны аптычны сігнал мадулюецца вядучым электрычным сігналам, таму ён вельмі моцны для генерацыі розных параметраў імпульсу (шырыня імпульсу, частата паўтарэння) , форма і магутнасць імпульсу і г.д.) Гнуткасць.Аптычны сігнал імпульснага затравання валаконнага лазера з модуляцыяй добротнасці генеруе імпульсны выхад святла шляхам перыядычнага павелічэння або памяншэння аптычных страт у рэзананснай поласці з простай структурай і выгаднай цаной.Аднак з-за ўплыву прыбораў Q-мутацыі параметры імпульсу маюць пэўныя абмежаванні.
Выхадныя аптычныя параметры
Шырыня выхаднога імпульсу валаконнага лазера MOPA рэгулюецца незалежна.Шырыня імпульсу валаконнага лазера MOPA мае любую магчымасць рэгулявання (дыяпазон 2 нс ~ 500 нс).Чым менш шырыня імпульсу, тым менш зона тэрмічнага ўздзеяння, і можна атрымаць больш высокую дакладнасць апрацоўкі.Шырыня выхаднога імпульсу валаконнага лазера з модуляцыяй добротнасці не рэгулюецца, і шырыня імпульсу звычайна пастаянная пры пэўным фіксаваным значэнні ад 80 нс да 140 нс.Валаконны лазер MOPA мае больш шырокі дыяпазон частот паўтарэння.Паўторная частата лазера MOPA можа дасягаць высокачашчыннага выхаду МГц.Высокая частата паўтарэння азначае высокую эфектыўнасць апрацоўкі, і MOPA па-ранейшаму можа падтрымліваць высокія характарыстыкі пікавай магутнасці ва ўмовах высокай частаты паўтарэння.Валаконны лазер з камутацыяй добротнасці абмежаваны ўмовамі працы перамыкача Q, таму дыяпазон выхадных частот вузкі, а высокая частата можа дасягаць толькі ~100 кГц.
Сцэнар прымянення
Валаконны лазер MOPA мае шырокі дыяпазон рэгулявання параметраў.Такім чынам, у дадатак да апрацоўкі звычайных нанасекундных лазераў, ён таксама можа выкарыстоўваць унікальную вузкую шырыню імпульсу, высокую частату паўтарэння і высокую пікавую магутнасць для дасягнення некаторых унікальных прыкладанняў дакладнай апрацоўкі.такія як:
1. Прымяненне паверхні зачысткі ліста аксіду алюмінія
Сучасная электронная прадукцыя становіцца ўсё танчэйшай і лягчэйшай.Многія мабільныя тэлефоны, планшэты і камп'ютары выкарыстоўваюць у якасці абалонкі тонкі і лёгкі аксід алюмінія.Пры выкарыстанні лазера з модуляцыяй добротнасці для разметкі токаправодных пазіцый на тонкай алюмініевай пласціне лёгка выклікаць дэфармацыю матэрыялу, што прывядзе да ўзнікнення «выпуклых абалонак» на адваротным баку, што непасрэдна ўплывае на эстэтыку вонкавага выгляду.Выкарыстанне меншых параметраў шырыні імпульсу лазера MOPA можа зрабіць матэрыял няпростым для дэфармацыі, а зацяненне больш далікатным і яркім.Гэта звязана з тым, што лазер MOPA выкарыстоўвае невялікі параметр шырыні імпульсу, каб зрабіць лазер на матэрыяле карацейшым, і ён мае дастаткова высокую энергію, каб выдаліць анодны пласт, таму для апрацоўкі ачысткі анода на паверхні тонкага аксіду алюмінія пласціны, лазеры MOPA - лепшы выбар.
2.Анадаваны алюміній чарненне прымяненне
Выкарыстанне лазера для пазначэння чорных таварных знакаў, мадэляў, тэкстаў і г.д. на паверхні матэрыялаў з анадаванага алюмінія замест традыцыйных струйных і шаўкаграфічных тэхналогій шырока выкарыстоўваецца на абалонках электронных лічбавых прадуктаў.
Паколькі імпульсны валаконны лазер MOPA мае шырокую шырыню імпульсу і дыяпазон рэгулявання частоты паўтарэння, выкарыстанне параметраў вузкай шырыні імпульсу і высокай частаты можа пазначыць паверхню матэрыялу чорным эфектам.Розныя камбінацыі параметраў таксама могуць адзначаць розныя ўзроўні шэрага.эфект.
Такім чынам, ён мае большую селектыўнасць для эфектаў працэсу рознай чорнасці і адчування рук, і гэта пераважная крыніца святла для чарнення анадаванага алюмінія на рынку.Разметка ажыццяўляецца ў двух рэжымах: кропкавы рэжым і рэгуляваная кропкавая магутнасць.Шляхам рэгулявання шчыльнасці кропак можна мадэляваць розныя эфекты адценняў шэрага, а на паверхні анадаванага алюмініевага матэрыялу можна пазначаць персанальныя фатаграфіі і вырабы.
3. Каляровая лазерная маркіроўка
У каляровым дадатку з нержавеючай сталі лазер павінен працаваць з малой і сярэдняй шырынёй імпульсу і высокімі частотамі.На змяненне колеру ў асноўным уплываюць частата і магутнасць.На розніцу ў гэтых колерах у асноўным уплывае энергія аднаго імпульсу самога лазера і хуткасць перакрыцця яго плямы на матэрыяле.Паколькі шырыня імпульсу і частата лазера MOPA рэгулююцца незалежна, рэгуляванне аднаго з іх не паўплывае на іншыя параметры.Яны супрацоўнічаюць адзін з адным для дасягнення розных магчымасцей, якіх не можа дасягнуць лазер з модуляцыяй добротнасці.У практычных прыкладаннях, рэгулюючы шырыню імпульсу, частату, магутнасць, хуткасць, спосаб запаўнення, інтэрвал запаўнення і іншыя параметры, перастаўляючы і камбінуючы розныя параметры, вы можаце адзначыць больш яго каляровых эфектаў, насычаных і далікатных колераў.На посудзе з нержавеючай сталі, медыцынскім абсталяванні і вырабах ручной працы можна нанесці шыкоўныя лагатыпы або ўзоры, каб стварыць прыгожы дэкаратыўны эфект.
Увогуле, шырыня імпульсу і частата валаконнага лазера MOPA рэгулююцца незалежна, а дыяпазон параметраў рэгулявання вялікі, таму апрацоўка добрая, цеплавой эфект нізкі, і ён мае выдатныя перавагі ў маркіроўцы лістоў аксідам алюмінія, анадаваны алюміній чарненне і афарбоўка нержавеючай сталі.Усвядомце эфект, якога не можа дасягнуць валаконны лазер з модуляцыяй добротнасці. Валаконны лазер з модуляцыяй добротнасці характарызуецца высокай магутнасцю маркіроўкі, што мае пэўныя перавагі пры апрацоўцы глыбокай гравіроўкі металаў, але эфект маркіроўкі адносна грубы.У агульных прыкладаннях маркіроўкі імпульсныя валаконныя лазеры MOPA параўноўваюць з валаконнымі лазерамі з модуляцыяй добротнасці, і іх асноўныя характарыстыкі паказаны ў наступнай табліцы.Карыстальнікі могуць выбраць правільны лазер у адпаведнасці з рэальнымі патрэбамі маркіроўкі матэрыялаў і эфектаў.
Шырыня і частата імпульсу валаконнага лазера MOPA рэгулююцца незалежна, а дыяпазон параметраў рэгулявання вялікі, таму апрацоўка добрая, цеплавы эфект нізкі, і ён мае выдатныя перавагі ў маркіроўцы лістоў аксідам алюмінія, чарненні анадаванага алюмінію, афарбоўцы нержавеючай сталі, і зварка ліставога металу.Эфект, якога не можа дасягнуць валаконны лазер з модуляцыяй добротнасці.Валаконны лазер з модуляцыяй добротнасці характарызуецца высокай магутнасцю маркіроўкі, што мае пэўныя перавагі пры глыбокай гравіроўцы металаў, але эфект маркіроўкі адносна грубы.
Увогуле, валаконныя лазеры MOPA амаль могуць замяніць валаконныя лазеры з модуляцыяй добротнасці ў лазернай маркіроўцы і зварцы.У будучыні кірунак распрацоўкі валаконных лазераў MOPA будзе змяншацца па шырыні імпульсу і больш высокім частотам і ў той жа час рухацца да больш высокай магутнасці і энергіі, працягваць адпавядаць новым патрабаванням лазернай апрацоўкі матэрыялаў і працягваць развіваюцца такія, як лазерная ачыстка іржы і лідар.І іншыя новыя вобласці прымянення.
Час публікацыі: 18 ліпеня 2021 г
