Nos últimos anos, a aplicación de láseres de fibra pulsada no ámbito do marcado con láser desenvolveuse rapidamente, entre as que foron moi amplas as aplicacións nos campos dos produtos electrónicos 3C, maquinaria, alimentación, envases, etc.
Actualmente, os tipos de láseres de fibra pulsada utilizados no mercado no mercado inclúen principalmente tecnoloxía Q-switched e tecnoloxía MOPA.Láser MOPA (Master Oscillator Power-Amplifier) refírese a unha estrutura láser na que un oscilador láser e un amplificador están en cascada.Na industria, o láser MOPA refírese a un láser de fibra de pulso de nanosegundos único e máis "intelixente" composto por unha fonte de semente láser semicondutor impulsada por pulsos eléctricos e un amplificador de fibra.A súa "intelixencia" reflíctese principalmente no ancho do pulso de saída axustable de forma independente (rango 2ns-500ns) e a frecuencia de repetición pode ser tan alta como megahercios.A estrutura da fonte de semente do láser de fibra Q-switched é inserir un modulador de perdas na cavidade do oscilador de fibra, que xera unha saída de luz de pulso de nanosegundos cun ancho de pulso determinado modulando periodicamente a perda óptica na cavidade.
A estrutura interna do láser
A diferenza de estrutura interna entre o láser de fibra MOPA eo láser de fibra Q-switched reside principalmente nos diferentes métodos de xeración de sinal de luz de semente de pulso.O sinal óptico de sementes de pulso láser de fibra MOPA é xerado polo chip láser semicondutor de impulso eléctrico, é dicir, o sinal óptico de saída está modulado polo sinal eléctrico de condución, polo que é moi forte para xerar diferentes parámetros de pulso (ancho de pulso, frecuencia de repetición). , forma de onda de pulso e potencia, etc.) Flexibilidade.O sinal óptico de semente de pulso do láser de fibra Q-switched xera saída de luz pulsada aumentando ou reducindo periodicamente a perda óptica na cavidade resonante, cunha estrutura sinxela e unha vantaxe de prezo.Non obstante, debido á influencia dos dispositivos de conmutación Q, os parámetros de pulso teñen certas restricións.
Parámetros ópticos de saída
O ancho do pulso de saída do láser de fibra MOPA é axustable de forma independente.O ancho de pulso do láser de fibra MOPA ten calquera axuste (rango 2ns ~ 500 ns).Canto máis estreito sexa o ancho do pulso, menor será a zona afectada pola calor e pódese obter unha maior precisión de procesamento.O ancho do pulso de saída do láser de fibra Q-switched non é axustable e o ancho do pulso é xeralmente constante nun determinado valor fixo entre 80 ns e 140 ns.O láser de fibra MOPA ten un rango de frecuencia de repetición máis amplo.A re-frecuencia do láser MOPA pode alcanzar a saída de alta frecuencia de MHz.A alta frecuencia de repetición significa unha alta eficiencia de procesamento e o MOPA aínda pode manter as características de potencia máxima en condicións de alta frecuencia de repetición.O láser de fibra Q-switched está limitado polas condicións de traballo do interruptor Q, polo que o rango de frecuencia de saída é estreito e a alta frecuencia só pode alcanzar ~ 100 kHz.
Escenario de aplicación
O láser de fibra MOPA ten un amplo rango de axuste de parámetros.Polo tanto, ademais de cubrir as aplicacións de procesamento dos láseres de nanosegundos convencionais, tamén pode usar o seu ancho de pulso estreito, a súa alta frecuencia de repetición e a súa alta potencia de pico para conseguir algunhas aplicacións de procesamento de precisión únicas.tales como:
1.Aplicación de decapado superficial da folla de óxido de aluminio
Os produtos electrónicos actuais son cada vez máis finos e lixeiros.Moitos teléfonos móbiles, tabletas e ordenadores usan óxido de aluminio fino e lixeiro como envoltura do produto.Cando se usa un láser Q-switched para marcar posicións condutoras nunha placa delgada de aluminio, é fácil provocar a deformación do material, o que resulta en "cascos convexos" na parte traseira, afectando directamente á estética do aspecto.O uso dos parámetros de ancho de pulso máis pequenos do láser MOPA pode facer que o material non sexa fácil de deformar e o sombreado sexa máis delicado e brillante.Isto débese a que o láser MOPA usa un pequeno parámetro de ancho de pulso para facer que o láser permaneza no material máis curto, e ten unha enerxía suficientemente alta para eliminar a capa do ánodo, polo que para o procesamento da eliminación do ánodo na superficie do óxido de aluminio fino. placa, os láseres MOPA son unha mellor opción.
2.Aplicación de ennegrecemento de aluminio anodizado
Usando láseres para marcar marcas, modelos, textos, etc. negros na superficie de materiais de aluminio anodizado, en lugar da tecnoloxía tradicional de inxección de tinta e serigrafía, foi amplamente utilizado nas cunchas dos produtos electrónicos dixitais.
Debido a que o láser de fibra pulsada MOPA ten un ancho de pulso amplo e un rango de axuste de frecuencia de repetición, o uso de parámetros de ancho de pulso estreito e de alta frecuencia poden marcar a superficie do material cun efecto negro.As diferentes combinacións de parámetros tamén poden marcar diferentes niveis de gris.efecto.
Polo tanto, ten máis selectividade para os efectos do proceso de diferentes sensacións de negrura e man, e é a fonte de luz preferida para ennegrecer o aluminio anodizado no mercado.A marcación realízase en dous modos: modo de puntos e potencia de puntos axustada.Ao axustar a densidade de puntos, pódense simular diferentes efectos de escala de grises e pódense marcar fotos personalizadas e manualidades personalizadas na superficie do material de aluminio anodizado.
3.Marcado láser de cor
Na aplicación de cor de aceiro inoxidable, o láser é necesario para traballar con anchos de pulso pequenos e medios e altas frecuencias.O cambio de cor está afectado principalmente pola frecuencia e a potencia.A diferenza destas cores vese afectada principalmente pola enerxía de pulso único do propio láser e a taxa de superposición da súa mancha no material.Dado que o ancho e frecuencia do pulso do láser MOPA son axustables de forma independente, o axuste dun deles non afectará aos outros parámetros.Cooperan entre si para conseguir unha variedade de posibilidades, que non se poden conseguir cun láser Q-switched.En aplicacións prácticas, axustando o ancho do pulso, a frecuencia, a potencia, a velocidade, o método de recheo, o espazo de recheo e outros parámetros, permutando e combinando diferentes parámetros, pode marcar máis efectos de cor, cores ricas e delicadas.En vaixelas de aceiro inoxidable, equipos médicos e artesanía, pódense marcar fermosos logotipos ou patróns para crear un fermoso efecto decorativo.
En xeral, o ancho do pulso e a frecuencia do láser de fibra MOPA son axustables de forma independente e o intervalo de parámetros de axuste é grande, polo que o procesamento é bo, o efecto térmico é baixo e ten vantaxes destacadas no marcado de follas de óxido de aluminio, aluminio anodizado. ennegrecemento e coloración de aceiro inoxidable.Dáse conta do efecto que o láser de fibra Q-switched non pode conseguir O láser de fibra Q-switched caracterízase por un forte poder de marcado, que ten certas vantaxes no procesamento de gravado profundo de metais, pero o efecto de marcado é relativamente áspero.Nas aplicacións de marcado comúns, os láseres de fibra pulsada MOPA compáranse cos láseres de fibra Q-switched, e as súas principais características móstranse na seguinte táboa.Os usuarios poden escoller o láser axeitado segundo as necesidades reais de materiais e efectos de marcado.
O ancho e a frecuencia do pulso de láser de fibra MOPA son axustables de forma independente e o intervalo de parámetros de axuste é grande, polo que o procesamento é bo, o efecto térmico é baixo e ten vantaxes destacadas no marcado de follas de óxido de aluminio, ennegrecemento de aluminio anodizado, cor de aceiro inoxidable, e soldadura de chapa.O efecto que o láser de fibra Q-switched non pode conseguir.O láser de fibra Q-switched caracterízase por un forte poder de marcado, que ten certas vantaxes no procesamento de gravado profundo de metais, pero o efecto de marcado é relativamente áspero.
En xeral, os láseres de fibra MOPA case poden substituír os láseres de fibra Q-switched en aplicacións de marcado e soldadura con láser de gama alta.No futuro, o desenvolvemento de láseres de fibra MOPA tomará anchos de pulso máis estreitos e frecuencias máis altas como a dirección e, ao mesmo tempo, avanzará cara a unha maior potencia e maior enerxía, continuará cumprindo os novos requisitos do procesamento fino do material láser e continuará desenrrollar como desoxidación láser e lidar.E outras novas áreas de aplicación.
Hora de publicación: 18-Xul-2021
