Posljednjih godina, primjena pulsirajućih vlaknastih lasera u području laserskog označavanja brzo se razvila, među kojima su primjene u područjima elektroničkih 3C proizvoda, strojeva, hrane, pakiranja itd. bile vrlo opsežne.
Trenutačno vrste pulsirajućih vlaknastih lasera koji se koriste u laserskom označavanju na tržištu uglavnom uključuju Q-switched tehnologiju i MOPA tehnologiju.MOPA (Master Oscillator Power-Amplifier) laser odnosi se na lasersku strukturu u kojoj su laserski oscilator i pojačalo kaskadno povezani.U industriji se MOPA laser odnosi na jedinstveni i "inteligentniji" nanosekundni pulsni vlaknasti laser sastavljen od poluvodičkog laserskog izvora pokretanog električnim impulsima i vlaknastog pojačala.Njegova "inteligencija" se uglavnom ogleda u širini izlaznog impulsa koja se može neovisno podešavati (raspon 2ns-500ns), a frekvencija ponavljanja može biti visoka i do megaherca.Struktura početnog izvora vlaknastog lasera s Q-sklopkom je umetanje modulatora gubitaka u šupljinu oscilatora vlakna, koji generira nanosekundni pulsni svjetlosni izlaz s određenom širinom impulsa povremenom modulacijom optičkog gubitka u šupljini.
Unutarnja struktura lasera
Razlika u unutarnjoj strukturi između MOPA lasera s vlaknima i lasera s Q-sklopkom uglavnom leži u različitim metodama generiranja svjetlosnog signala impulsnog sjemena.Optički signal laserskog impulsnog sjemena MOPA vlakana generira poluvodički laserski čip koji pokreće električni impuls, to jest, izlazni optički signal je moduliran pogonskim električnim signalom, tako da je vrlo jak za generiranje različitih parametara impulsa (širina impulsa, frekvencija ponavljanja , valni oblik i snaga pulsa itd.) Fleksibilnost.Optički signal impulsnog sjemena vlaknastog lasera s Q-sklopkom generira izlaz pulsiranog svjetla periodičkim povećanjem ili smanjenjem optičkog gubitka u rezonantnoj šupljini, uz jednostavnu strukturu i povoljnu cijenu.Međutim, zbog utjecaja Q-preklopnih uređaja, parametri impulsa imaju određena ograničenja.
Izlazni optički parametri
Širina izlaznog impulsa lasera s vlaknima MOPA može se neovisno podešavati.Širina impulsa MOPA vlaknastog lasera može se podesiti (raspon 2ns～500 ns).Što je uža širina impulsa, to je manja zona utjecaja topline i može se postići veća točnost obrade.Širina izlaznog impulsa optičkog lasera s Q-sklopkom nije podesiva, a širina impulsa općenito je konstantna na određenoj fiksnoj vrijednosti između 80 ns i 140 ns.MOPA fiber laser ima širi frekvencijski raspon ponavljanja.Ponovna frekvencija MOPA lasera može doseći visokofrekventni izlaz od MHz.Visoka frekvencija ponavljanja znači visoku učinkovitost obrade, a MOPA i dalje može održavati karakteristike visoke vršne snage u uvjetima visoke frekvencije ponavljanja.Vlaknasti laser s Q-sklopkom ograničen je radnim uvjetima Q sklopke, tako da je raspon izlazne frekvencije uzak, a visoka frekvencija može doseći samo ~100 kHz.
Scenarij primjene
MOPA fiber laser ima širok raspon podešavanja parametara.Stoga, uz pokrivanje aplikacija obrade konvencionalnih nanosekundnih lasera, također može koristiti svoju jedinstvenu usku širinu impulsa, visoku frekvenciju ponavljanja i visoku vršnu snagu za postizanje nekih jedinstvenih aplikacija precizne obrade.kao što su:
1. Primjena površinskog skidanja lima od aluminijeva oksida
Današnji elektronički proizvodi postaju sve tanji i lakši.Mnogi mobilni telefoni, tableti i računala koriste tanki i lagani aluminijev oksid kao ljusku proizvoda.Kada koristite Q-switched laser za označavanje vodljivih pozicija na tankoj aluminijskoj ploči, lako je izazvati deformaciju materijala, što rezultira "konveksnim ljuskama" na stražnjoj strani, što izravno utječe na estetiku izgleda.Korištenje manjih parametara širine pulsa MOPA lasera može učiniti da materijal nije lako deformirati, a sjenčanje je delikatnije i svjetlije.To je zato što MOPA laser koristi mali parametar širine impulsa kako bi se laser zadržao na materijalu kraće, a ima dovoljno veliku energiju za uklanjanje anodnog sloja, tako da za obradu skidanja anode na površini tankog aluminijevog oksida ploče, MOPA laseri su bolji izbor.
2. Primjena zacrnjenja anodiziranog aluminija
Korištenje lasera za označavanje crnih zaštitnih znakova, modela, tekstova itd. na površini anodiziranih aluminijskih materijala, umjesto tradicionalne inkjet tehnologije i tehnologije svilenog ekrana, naširoko se koristi na kućištima elektroničkih digitalnih proizvoda.
Budući da MOPA pulsni vlaknasti laser ima široku širinu pulsa i raspon podešavanja frekvencije ponavljanja, korištenje uskih parametara širine pulsa i visoke frekvencije može obilježiti površinu materijala crnim efektom.Različite kombinacije parametara također mogu označiti različite razine sive boje.posljedica.
Stoga ima veću selektivnost za procesne učinke različitih crnila i osjećaja ruke, te je preferirani izvor svjetlosti za crnjenje anodiziranog aluminija na tržištu.Označavanje se provodi u dva načina: točkasti način i prilagođena točkasta snaga.Podešavanjem gustoće točaka mogu se simulirati različiti efekti sivih tonova, a prilagođene fotografije i personalizirane rukotvorine mogu se označiti na površini anodiziranog aluminijskog materijala.
3. Lasersko označavanje u boji
U primjeni boja od nehrđajućeg čelika, laser mora raditi s malim i srednjim širinama impulsa i visokim frekvencijama.Na promjenu boje uglavnom utječu frekvencija i snaga.Na razliku u tim bojama uglavnom utječe energija jednog impulsa samog lasera i stopa preklapanja njegove točke na materijalu.Budući da se širina impulsa i frekvencija MOPA lasera mogu neovisno podešavati, podešavanje jednog od njih neće utjecati na druge parametre.Oni međusobno surađuju kako bi postigli niz mogućnosti, što se ne može postići laserom s Q-sklopkom.U praktičnim primjenama, podešavanjem širine pulsa, frekvencije, snage, brzine, metode punjenja, razmaka punjenja i drugih parametara, mijenjanjem i kombiniranjem različitih parametara, možete označiti više njegovih učinaka boja, bogatih i nježnih boja.Na posuđu od nehrđajućeg čelika, medicinskoj opremi i rukotvorinama mogu se označiti prekrasni logotipi ili uzorci kako bi imali prekrasan ukrasni učinak.
Općenito, širina impulsa i frekvencija MOPA vlaknastog lasera mogu se neovisno podešavati, a raspon parametara podešavanja je velik, tako da je obrada u redu, toplinski učinak je nizak i ima izvanredne prednosti u označavanju ploča od aluminijskog oksida, eloksiranog aluminija crnjenje i bojanje nehrđajućeg čelika.Shvatite učinak koji vlaknasti laser s Q-sklopkom ne može postići. Svjetlovodni laser s Q-sklopkom karakterizira snažna moć označavanja, što ima određene prednosti u obradi dubokog graviranja metala, ali je učinak označavanja relativno grub.U uobičajenim primjenama označavanja, MOPA impulsni fiber laseri uspoređuju se s fiber laserima s Q-sklopkom, a njihove glavne karakteristike prikazane su u sljedećoj tablici.Korisnici mogu odabrati pravi laser prema stvarnim potrebama materijala za označavanje i učinaka.
Širina i frekvencija laserskog pulsa MOPA vlakana neovisno su podesivi, a raspon parametara prilagodbe je velik, tako da je obrada dobra, toplinski učinak nizak i ima izvanredne prednosti u označavanju limova od aluminijskog oksida, crnjenju anodiziranog aluminija, bojanju nehrđajućeg čelika, i zavarivanje lima.Učinak koji Q-switched fiber laser ne može postići.Svjetlovodni laser s Q-sklopkom odlikuje se velikom snagom označavanja, što ima određene prednosti u obradi dubokog graviranja metala, ali je učinak označavanja relativno grub.
Općenito, MOPA laseri s vlaknima gotovo mogu zamijeniti lasere s vlaknima s Q-sklopkom u primjenama laserskog označavanja i zavarivanja visoke klase.U budućnosti će razvoj MOPA vlaknastih lasera imati smjer uže širine impulsa i viših frekvencija, au isto vrijeme ići će prema većoj snazi i većoj energiji, nastaviti ispunjavati nove zahtjeve fine obrade laserskog materijala i nastaviti razviti kao što su lasersko uklanjanje hrđe i lidar.I druga nova područja primjene.
Vrijeme objave: 18. srpnja 2021
