V posledních letech se rychle rozvíjí aplikace pulzních vláknových laserů v oblasti laserového značení, mezi nimiž jsou aplikace v oblasti elektronických 3C produktů, strojů, potravin, obalů atd. velmi rozsáhlé.
Mezi typy pulzních vláknových laserů používaných v laserovém značení na trhu v současnosti patří především technologie Q-switched a technologie MOPA.Laser MOPA (Master Oscillator Power-Amplifier) označuje laserovou strukturu, ve které jsou kaskádově zapojeny laserový oscilátor a zesilovač.V průmyslu se MOPA laser týká jedinečného a „inteligentnějšího“ nanosekundového pulzního vláknového laseru složeného z polovodičového laserového zdroje řízeného elektrickými pulzy a vláknového zesilovače.Jeho „inteligence“ se projevuje především v tom, že šířka výstupního pulsu je nezávisle nastavitelná (rozsah 2ns-500ns) a opakovací frekvence může dosahovat až megahertzů.Struktura zdroje zárodku Q-spínaného vláknového laseru je vložit modulátor ztrát do dutiny vláknového oscilátoru, který generuje nanosekundový pulzní světelný výstup s určitou šířkou pulzu periodickou modulací optické ztráty v dutině.
Vnitřní struktura laseru
Vnitřní strukturní rozdíl mezi MOPA vláknovým laserem a Q-spínaným vláknovým laserem spočívá hlavně v různých metodách generování pulzního světelného signálu.Optický signál pulsního pulsu vlákna MOPA je generován polovodičovým laserovým čipem pohánějícím elektrický puls, to znamená, že výstupní optický signál je modulován hnacím elektrickým signálem, takže je velmi silný pro generování různých parametrů pulsu (šířka pulsu, opakovací frekvence , pulsní průběh a výkon atd.) Flexibilita.Optický signál pulzního semene Q-spínaného vláknového laseru generuje pulzní světelný výstup periodickým zvyšováním nebo snižováním optické ztráty v rezonanční dutině s jednoduchou strukturou a cenovou výhodou.Vlivem Q-spínacích zařízení však mají pulzní parametry určitá omezení.
Výstupní optické parametry
Šířka výstupního pulzu vláknového laseru MOPA je nezávisle nastavitelná.Šířka pulzu MOPA vláknového laseru má libovolnou laditelnost (rozsah 2ns～500 ns).Čím užší je šířka pulzu, tím menší je tepelně ovlivněná zóna a lze dosáhnout vyšší přesnosti zpracování.Šířka výstupního pulzu Q-spínaného vláknového laseru není nastavitelná a šířka pulzu je obecně konstantní na určité pevné hodnotě mezi 80 ns a 140 ns.Vláknový laser MOPA má širší rozsah opakovacích frekvencí.Re-frekvence laseru MOPA může dosáhnout vysokofrekvenčního výstupu MHz.Vysoká opakovací frekvence znamená vysokou efektivitu zpracování a MOPA může stále udržovat charakteristiky vysokého špičkového výkonu za podmínek vysoké frekvence opakování.Vláknový laser s Q-spínačem je omezen pracovními podmínkami Q spínače, takže rozsah výstupní frekvence je úzký a vysoká frekvence může dosáhnout pouze ~100 kHz.
Scénář aplikace
Vláknový laser MOPA má široký rozsah nastavení parametrů.Proto kromě pokrytí zpracovatelských aplikací konvenčních nanosekundových laserů může také využít svou jedinečnou úzkou šířku pulsu, vysokou opakovací frekvenci a vysoký špičkový výkon k dosažení některých jedinečných aplikací s přesným zpracováním.jako:
1.Aplikace povrchového odizolování plechu z oxidu hlinitého
Dnešní elektronické výrobky jsou stále tenčí a lehčí.Mnoho mobilních telefonů, tabletů a počítačů používá jako obal produktu tenký a lehký oxid hlinitý.Při použití Q-switchovaného laseru k označení vodivých poloh na tenké hliníkové desce je snadné způsobit deformaci materiálu, což má za následek „konvexní trupy“ na zadní straně, což přímo ovlivňuje estetiku vzhledu.Použití menších parametrů šířky pulzu laseru MOPA může způsobit, že se materiál nebude snadno deformovat a stínování je jemnější a jasnější.Je to proto, že laser MOPA používá malý parametr šířky pulzu, aby laser zůstal na materiálu kratší, a má dostatečně vysokou energii k odstranění anodové vrstvy, takže pro zpracování odizolování anody na povrchu tenkého oxidu hlinitého deska, MOPA lasery jsou lepší volbou.
2. Aplikace černění eloxovaného hliníku
Použití laserů k označení černých ochranných známek, modelů, textů atd. na povrchu eloxovaných hliníkových materiálů namísto tradičních inkoustových tiskáren a sítotiskových technologií se široce používá na pouzdrech elektronických digitálních produktů.
Protože pulzní vláknový laser MOPA má široký rozsah nastavení šířky pulzu a opakovací frekvence, použití úzké šířky pulzu a parametrů vysoké frekvence může označit povrch materiálu černým efektem.Různé kombinace parametrů mohou také označit různé úrovně šedi.účinek.
Proto má větší selektivitu pro procesní efekty různé černosti a pocitu z ruky a je preferovaným světelným zdrojem pro černění eloxovaného hliníku na trhu.Značení se provádí ve dvou režimech: režim bodu a upravený výkon bodu.Úpravou hustoty bodů lze simulovat různé efekty ve stupních šedi a na povrchu eloxovaného hliníkového materiálu lze označit přizpůsobené fotografie a personalizovaná řemesla.
3. Barevné laserové značení
V aplikaci barev z nerezové oceli je vyžadováno, aby laser pracoval s malou a střední šířkou pulsů a vysokými frekvencemi.Změnu barvy ovlivňuje především frekvence a výkon.Rozdíl v těchto barvách je ovlivněn především energií jediného pulsu samotného laseru a rychlostí překrytí jeho skvrny na materiálu.Protože šířka pulsu a frekvence laseru MOPA jsou nezávisle nastavitelné, nastavení jednoho z nich neovlivní ostatní parametry.Vzájemně spolupracují, aby dosáhly různých možností, kterých nelze dosáhnout pomocí Q-spínaného laseru.V praktických aplikacích, úpravou šířky pulzu, frekvence, výkonu, rychlosti, způsobu plnění, rozteče plnění a dalších parametrů, permutací a kombinováním různých parametrů, můžete označit více jeho barevných efektů, syté a jemné barvy.Na nádobí z nerezové oceli, lékařském vybavení a řemeslných výrobcích lze označit nádherná loga nebo vzory, aby hrály krásný dekorativní efekt.
Obecně platí, že šířka pulsu a frekvence vláknového laseru MOPA jsou nezávisle nastavitelné a rozsah parametrů nastavení je velký, takže zpracování je v pořádku, tepelný efekt je nízký a má vynikající výhody ve značení plechů z oxidu hliníku, eloxovaného hliníku černění a barvení nerezové oceli.Uvědomte si efekt, kterého Q-switched vláknový laser nemůže dosáhnout Q-switched vláknový laser se vyznačuje silnou značící silou, která má určité výhody při hlubokém gravírovacím zpracování kovů, ale efekt značení je poměrně hrubý.V běžných aplikacích značení jsou pulzní vláknové lasery MOPA srovnávány s Q-spínanými vláknovými lasery a jejich hlavní vlastnosti jsou uvedeny v následující tabulce.Uživatelé si mohou vybrat správný laser podle skutečných potřeb značkovacích materiálů a efektů.
Šířka a frekvence laserového pulsu MOPA vlákna jsou nezávisle nastavitelné a rozsah parametrů nastavení je velký, takže zpracování je v pořádku, tepelný efekt je nízký a má vynikající výhody ve značení plechů z oxidu hliníku, černění eloxovaného hliníku, barvení nerezové oceli, a svařování plechů.Efekt, kterého Q-switched vláknový laser nemůže dosáhnout.Q-switched vláknový laser se vyznačuje silnou značkovací silou, která má určité výhody při hlubokém gravírovacím zpracování kovů, ale efekt značení je poměrně hrubý.
Obecně platí, že vláknové lasery MOPA mohou téměř nahradit vláknové lasery s přepínáním Q v aplikacích špičkového laserového značení a svařování.V budoucnu se vývoj vláknových laserů MOPA bude ubírat užší šířkou pulsů a vyššími frekvencemi a zároveň bude směřovat k vyššímu výkonu a vyšší energii, bude nadále splňovat nové požadavky na jemné zpracování laserových materiálů a bude pokračovat vyvinout, jako je laserové odstraňování rzi a lidar.A další nové oblasti použití.
Čas odeslání: 18. července 2021
