V posledných rokoch sa rýchlo rozvinula aplikácia pulzných vláknových laserov v oblasti laserového značenia, medzi ktorými boli veľmi rozsiahle aplikácie v oblasti elektronických 3C produktov, strojov, potravín, obalov atď.
V súčasnosti medzi typy pulzných vláknových laserov používaných pri laserovom označovaní na trhu patrí najmä Q-switched technológia a MOPA technológia.Laser MOPA (Master Oscillator Power-Amplifier) označuje laserovú štruktúru, v ktorej sú kaskádovo zapojené laserový oscilátor a zosilňovač.V priemysle sa MOPA laser vzťahuje na jedinečný a „inteligentnejší“ nanosekundový pulzný vláknový laser zložený z polovodičového laserového zdroja poháňaného elektrickými impulzmi a vláknového zosilňovača.Jeho „inteligencia“ sa prejavuje najmä v tom, že šírka výstupného impulzu je nezávisle nastaviteľná (rozsah 2ns-500ns) a frekvencia opakovania môže byť až megahertz.Štruktúra zdroja zárodku Q-spínaného vláknového lasera je vložiť modulátor strát do dutiny vláknového oscilátora, ktorý generuje nanosekundový impulzný svetelný výstup s určitou šírkou impulzu periodickou moduláciou optickej straty v dutine.
Vnútorná štruktúra lasera
Vnútorný štrukturálny rozdiel medzi MOPA vláknovým laserom a Q-spínaným vláknovým laserom spočíva hlavne v rôznych spôsoboch generovania pulzného svetelného signálu.Optický signál zárodočného impulzu laserového vlákna MOPA je generovaný elektrickým impulzom poháňajúcim polovodičový laserový čip, to znamená, že výstupný optický signál je modulovaný riadiacim elektrickým signálom, takže je veľmi silný na generovanie rôznych parametrov impulzu (šírka impulzu, frekvencia opakovania , pulzný priebeh a výkon atď.) Flexibilita.Optický signál impulzného zárodku Q-spínaného vláknového lasera generuje pulzný svetelný výkon periodickým zvyšovaním alebo znižovaním optickej straty v rezonančnej dutine s jednoduchou štruktúrou a cenovou výhodou.Avšak vplyvom Q-spínacích zariadení majú parametre impulzov určité obmedzenia.
Výstupné optické parametre
Šírka výstupného impulzu vláknového lasera MOPA je nezávisle nastaviteľná.Šírka impulzu MOPA vláknového lasera má ľubovoľnú laditeľnosť (rozsah 2ns～500 ns).Čím užšia je šírka impulzu, tým menšia je tepelne ovplyvnená zóna a možno dosiahnuť vyššiu presnosť spracovania.Šírka výstupného impulzu Q-spínaného vláknového lasera nie je nastaviteľná a šírka impulzu je vo všeobecnosti konštantná na určitej pevnej hodnote medzi 80 ns a 140 ns.Vláknový laser MOPA má širší rozsah opakovacej frekvencie.Refrekvencia MOPA lasera môže dosiahnuť vysokofrekvenčný výstup MHz.Vysoká frekvencia opakovania znamená vysokú efektivitu spracovania a MOPA si stále môže zachovať charakteristiky vysokého špičkového výkonu v podmienkach vysokej frekvencie opakovania.Vláknový laser s prepínaním Q je obmedzený pracovnými podmienkami prepínača Q, takže rozsah výstupnej frekvencie je úzky a vysoká frekvencia môže dosiahnuť iba ~ 100 kHz.
Scenár aplikácie
Vláknový laser MOPA má široký rozsah nastavenia parametrov.Preto okrem pokrytia spracovateľských aplikácií konvenčných nanosekundových laserov môže tiež využiť svoju jedinečnú úzku šírku impulzu, vysokú opakovaciu frekvenciu a vysoký špičkový výkon na dosiahnutie niektorých jedinečných aplikácií na presné spracovanie.ako napríklad:
1.Aplikácia povrchového odizolovania plechu z oxidu hlinitého
Dnešné elektronické produkty sú čoraz tenšie a ľahšie.Mnoho mobilných telefónov, tabletov a počítačov používa ako obal produktu tenký a ľahký oxid hlinitý.Pri použití Q-spínaného lasera na označenie vodivých pozícií na tenkej hliníkovej doske je ľahké spôsobiť deformáciu materiálu, čo má za následok „konvexné trupy“ na zadnej strane, čo priamo ovplyvňuje estetiku vzhľadu.Použitie menších parametrov šírky impulzu lasera MOPA môže spôsobiť, že materiál sa nebude ľahko deformovať a tieňovanie je jemnejšie a jasnejšie.Je to preto, že laser MOPA používa malý parameter šírky impulzu, aby laser zostal na materiáli kratší, a má dostatočne vysokú energiu na odstránenie anódovej vrstvy, takže na spracovanie odizolovania anódy na povrchu tenkého oxidu hlinitého doska, lasery MOPA sú lepšou voľbou.
2. Aplikácia na černenie eloxovaného hliníka
Použitie laserov na označovanie čiernych ochranných známok, modelov, textov atď. na povrchu eloxovaných hliníkových materiálov namiesto tradičnej atramentovej a sieťotlačovej technológie sa široko používa na obaloch elektronických digitálnych produktov.
Pretože pulzný vláknový laser MOPA má široký rozsah nastavenia šírky impulzu a frekvencie opakovania, použitie úzkej šírky impulzu a parametrov vysokej frekvencie môže označiť povrch materiálu čiernym efektom.Rôzne kombinácie parametrov môžu tiež označiť rôzne úrovne šedej.účinok.
Preto má väčšiu selektivitu pre procesné efekty rôznej čiernosti a pocitu z ruky a je preferovaným zdrojom svetla na černenie eloxovaného hliníka na trhu.Značenie sa vykonáva v dvoch režimoch: bodový režim a upravený bodový výkon.Úpravou hustoty bodov je možné simulovať rôzne efekty v odtieňoch šedej a na povrchu eloxovaného hliníkového materiálu vyznačiť prispôsobené fotografie a prispôsobené remeslá.
3. Farebné laserové značenie
Pri aplikácii farieb z nehrdzavejúcej ocele sa vyžaduje, aby laser pracoval s malými a strednými šírkami impulzov a vysokými frekvenciami.Na zmenu farby má vplyv najmä frekvencia a výkon.Rozdiel v týchto farbách je ovplyvnený hlavne energiou jedného pulzu samotného lasera a mierou prekrytia jeho miesta na materiáli.Pretože šírka impulzu a frekvencia lasera MOPA sú nezávisle nastaviteľné, nastavenie jedného z nich neovplyvní ostatné parametre.Vzájomne spolupracujú na dosiahnutí rôznych možností, ktoré Q-spínaný laser nedosiahne.V praktických aplikáciách, úpravou šírky impulzu, frekvencie, výkonu, rýchlosti, spôsobu plnenia, rozstupu výplne a ďalších parametrov, permutáciou a kombinovaním rôznych parametrov, môžete označiť viac jeho farebných efektov, sýte a jemné farby.Na riade z nehrdzavejúcej ocele, zdravotníckom vybavení a ručných prácach môžu byť označené nádherné logá alebo vzory, ktoré budú hrať krásny dekoratívny efekt.
Vo všeobecnosti je šírka impulzu a frekvencia vláknového lasera MOPA nezávisle nastaviteľná a rozsah parametrov nastavenia je veľký, takže spracovanie je v poriadku, tepelný efekt je nízky a má vynikajúce výhody pri označovaní plechu oxidu hlinitého, eloxovaného hliníka černenie a farbenie nehrdzavejúcej ocele.Uvedomte si efekt, ktorý Q-switched vláknový laser nedokáže dosiahnuť Q-switched vláknový laser sa vyznačuje silným značkovacím výkonom, ktorý má určité výhody pri hlbokom gravírovaní kovov, ale efekt značkovania je pomerne hrubý.V bežných aplikáciách značenia sa MOPA pulzné vláknové lasery porovnávajú s Q-spínanými vláknovými lasermi a ich hlavné vlastnosti sú uvedené v nasledujúcej tabuľke.Užívatelia si môžu vybrať ten správny laser podľa skutočných potrieb značkovacích materiálov a efektov.
Šírka a frekvencia laserového pulzu MOPA vlákna sú nezávisle nastaviteľné a rozsah parametrov nastavenia je veľký, takže spracovanie je v poriadku, tepelný efekt je nízky a má vynikajúce výhody v označovaní plechu z oxidu hliníka, eloxovaného hliníka, farbenia nehrdzavejúcej ocele, a zváranie plechu.Účinok, ktorý Q-spínaný vláknový laser nemôže dosiahnuť.Q-spínaný vláknový laser sa vyznačuje silnou značkovacou silou, ktorá má určité výhody pri spracovaní kovov hlbokým gravírovaním, ale efekt značkovania je pomerne hrubý.
Vo všeobecnosti môžu vláknové lasery MOPA takmer nahradiť Q-spínané vláknové lasery v laserových špičkových aplikáciách značenia a zvárania.V budúcnosti bude vývoj vláknových laserov MOPA smerovať k užšej šírke impulzov a vyšším frekvenciám a zároveň bude smerovať k vyššiemu výkonu a vyššej energii, bude naďalej spĺňať nové požiadavky na jemné spracovanie laserových materiálov a bude pokračovať vyvinúť, ako je laserové odstraňovanie hrdze a lidar.A ďalšie nové oblasti použitia.
Čas odoslania: 18. júla 2021
