En els darrers anys s'ha desenvolupat ràpidament l'aplicació dels làsers de fibra polsada en el camp del marcatge làser, entre les quals les aplicacions en els camps dels productes electrònics 3C, maquinària, alimentació, embalatge, etc., han estat molt àmplies.
Actualment, els tipus de làsers de fibra polsada utilitzats en el marcatge làser al mercat inclouen principalment la tecnologia Q-switched i la tecnologia MOPA.El làser MOPA (Master Oscillator Power-Amplifier) es refereix a una estructura làser en la qual un oscil·lador làser i un amplificador estan en cascada.A la indústria, el làser MOPA es refereix a un làser de fibra de pols de nanosegons únic i més "intel·ligent" compost per una font de llavors làser semiconductora impulsada per polsos elèctrics i un amplificador de fibra.La seva "intel·ligència" es reflecteix principalment en l'amplada del pols de sortida que es pot ajustar de manera independent (rang 2ns-500ns) i la freqüència de repetició pot ser tan alta com megahertz.L'estructura de la font de llavors del làser de fibra Q-switched és inserir un modulador de pèrdua a la cavitat de l'oscil·lador de fibra, que genera una sortida de llum de pols de nanosegons amb una certa amplada de pols modulant periòdicament la pèrdua òptica a la cavitat.
L'estructura interna del làser
La diferència d'estructura interna entre el làser de fibra MOPA i el làser de fibra Q-switched rau principalment en els diferents mètodes de generació de senyal de llum de llavors de pols.El senyal òptic de llavor de pols làser de fibra MOPA és generat pel xip làser semiconductor que condueix pols elèctric, és a dir, el senyal òptic de sortida està modulat pel senyal elèctric de conducció, de manera que és molt fort per generar diferents paràmetres de pols (amplada del pols, freqüència de repetició). , forma d'ona de pols i potència, etc.) Flexibilitat.El senyal òptic de llavors de pols del làser de fibra Q-switched genera una sortida de llum polsada augmentant o reduint periòdicament la pèrdua òptica a la cavitat ressonant, amb una estructura senzilla i un avantatge de preu.Tanmateix, a causa de la influència dels dispositius de commutació Q, els paràmetres de pols tenen certes restriccions.
Paràmetres òptics de sortida
L'amplada del pols de sortida del làser de fibra MOPA és ajustable de manera independent.L'amplada del pols del làser de fibra MOPA té qualsevol ajustabilitat (rang 2ns ~ 500 ns).Com més estreta sigui l'amplada del pols, més petita serà la zona afectada per la calor i es pot obtenir una major precisió de processament.L'amplada del pols de sortida del làser de fibra Q-switched no és ajustable i l'amplada del pols és generalment constant a un determinat valor fix entre 80 ns i 140 ns.El làser de fibra MOPA té un rang de freqüència de repetició més ampli.La re-freqüència del làser MOPA pot arribar a la sortida d'alta freqüència de MHz.L'alta freqüència de repetició significa una alta eficiència de processament, i MOPA encara pot mantenir característiques de potència màxima alta en condicions d'alta freqüència de repetició.El làser de fibra Q-switched està limitat per les condicions de treball de l'interruptor Q, de manera que el rang de freqüències de sortida és estret i l'alta freqüència només pot arribar als ~100 kHz.
Escenari d'aplicació
El làser de fibra MOPA té un ampli rang d'ajust de paràmetres.Per tant, a més de cobrir les aplicacions de processament dels làsers de nanosegons convencionals, també pot utilitzar la seva amplada de pols estreta, alta freqüència de repetició i gran potència màxima per aconseguir algunes aplicacions de processament de precisió úniques.tal com:
1.Aplicació de despullat superficial de xapa d'òxid d'alumini
Els productes electrònics actuals són cada cop més prims i lleugers.Molts telèfons mòbils, tauletes i ordinadors utilitzen òxid d'alumini prim i lleuger com a carcassa del producte.Quan s'utilitza un làser Q-switched per marcar posicions conductores en una placa fina d'alumini, és fàcil provocar una deformació del material, donant lloc a "cascos convexos" a la part posterior, afectant directament l'estètica de l'aparença.L'ús dels paràmetres d'amplada de pols més petits del làser MOPA pot fer que el material no sigui fàcil de deformar i l'ombrejat sigui més delicat i brillant.Això es deu al fet que el làser MOPA utilitza un paràmetre d'amplada de pols petit per fer que el làser es quedi més curt sobre el material i té una energia prou alta per eliminar la capa d'ànode, de manera que per al processament de la retirada de l'ànode a la superfície de l'òxid d'alumini prim. placa, els làsers MOPA són una millor opció.
2.Aplicació d'ennegriment d'alumini anoditzat
Utilitzant làsers per marcar marques comercials negres, models, textos, etc. a la superfície de materials d'alumini anoditzat, en comptes de la tecnologia tradicional d'injecció de tinta i serigrafia, s'ha utilitzat àmpliament a les closques dels productes electrònics digitals.
Com que el làser de fibra polsada MOPA té una amplada de pols ampli i un rang d'ajust de freqüència de repetició, l'ús d'amplada de pols estreta i paràmetres d'alta freqüència pot marcar la superfície del material amb un efecte negre.Les diferents combinacions de paràmetres també poden marcar diferents nivells de gris.efecte.
Per tant, té més selectivitat per als efectes del procés de diferents sensacions de negre i mà, i és la font de llum preferida per ennegrir l'alumini anoditzat al mercat.El marcatge es realitza en dos modes: mode de punt i potència de punt ajustada.Ajustant la densitat de punts, es poden simular diferents efectes en escala de grisos i es poden marcar fotos personalitzades i manualitats personalitzades a la superfície del material d'alumini anoditzat.
3.Marcat làser de color
A l'aplicació de color d'acer inoxidable, el làser ha de treballar amb amplades de pols petites i mitjanes i altes freqüències.El canvi de color es veu afectat principalment per la freqüència i la potència.La diferència d'aquests colors es veu afectada principalment per l'energia del pols únic del propi làser i la velocitat de superposició del seu punt al material.Com que l'amplada i la freqüència del pols del làser MOPA es poden ajustar de manera independent, ajustar-ne un no afectarà els altres paràmetres.Cooperen entre ells per aconseguir una varietat de possibilitats, que no es poden aconseguir amb un làser Q-switched.En aplicacions pràctiques, ajustant l'amplada del pols, la freqüència, la potència, la velocitat, el mètode d'ompliment, l'espai d'ompliment i altres paràmetres, permutant i combinant diferents paràmetres, podeu marcar més efectes de color, colors rics i delicats.A la vaixella d'acer inoxidable, equips mèdics i manualitats, es poden marcar bells logotips o patrons per tenir un efecte decoratiu preciós.
En general, l'amplada i la freqüència del pols del làser de fibra MOPA són ajustables de manera independent i el rang de paràmetres d'ajust és gran, de manera que el processament és bo, l'efecte tèrmic és baix i té avantatges destacats en el marcatge de làmines d'òxid d'alumini, alumini anoditzat. ennegriment i coloració d'acer inoxidable.Adonar-se de l'efecte que el làser de fibra Q-switched no pot aconseguir El làser de fibra Q-switched es caracteritza per un fort poder de marcatge, que té certs avantatges en el processament de gravat profund de metalls, però l'efecte de marcatge és relativament dur.En aplicacions de marcatge habituals, els làsers de fibra polsada MOPA es comparen amb els làsers de fibra Q-switched, i les seves característiques principals es mostren a la taula següent.Els usuaris poden triar el làser adequat segons les necessitats reals de materials i efectes de marcatge.
L'amplada i la freqüència del pols làser de fibra MOPA es poden ajustar de manera independent i el rang de paràmetres d'ajust és gran, de manera que el processament és bo, l'efecte tèrmic és baix i té avantatges destacats en el marcatge de làmines d'òxid d'alumini, ennegriment d'alumini anoditzat, coloració d'acer inoxidable, i soldadura de xapa.L'efecte que el làser de fibra Q-switched no pot aconseguir.El làser de fibra Q-switched es caracteritza per un fort poder de marcat, que té certs avantatges en el processament de gravats profunds de metalls, però l'efecte de marcatge és relativament aspre.
En general, els làsers de fibra MOPA gairebé poden substituir els làsers de fibra Q-switched en aplicacions de marcatge i soldadura làser de gamma alta.En el futur, el desenvolupament de làsers de fibra MOPA tindrà amples de pols més estretes i freqüències més elevades com a direcció i, al mateix temps, marxarà cap a una potència més gran i una energia més alta, continuarà complint els nous requisits de processament fi de materials làser i continuarà desenvolupar com ara la desoxidació per làser i el lidar.I altres noves àrees d'aplicació.
Hora de publicació: 18-jul-2021
