De afgelopen jaren heeft de toepassing van gepulste fiberlasers op het gebied van lasermarkeren zich snel ontwikkeld, waaronder toepassingen op het gebied van elektronische 3C-producten, machines, voeding, verpakkingen etc. zeer uitgebreid zijn.
Momenteel omvatten de soorten gepulste fiberlasers die worden gebruikt voor lasermarkering op de markt voornamelijk Q-switched technologie en MOPA-technologie.MOPA (Master Oscillator Power-Amplifier) laser verwijst naar een laserstructuur waarin een laseroscillator en een versterker in cascade zijn geplaatst.In de industrie verwijst MOPA-laser naar een unieke en "intelligentere" nanoseconde pulsvezellaser die bestaat uit een halfgeleiderlaserzaadbron die wordt aangedreven door elektrische pulsen en een vezelversterker.Zijn "intelligentie" wordt voornamelijk weerspiegeld in de uitgangspulsbreedte die onafhankelijk instelbaar is (bereik 2ns-500ns) en de herhalingsfrequentie kan oplopen tot megahertz.De zaadbronstructuur van de Q-switched fiberlaser is om een verliesmodulator in de vezeloscillatorholte te plaatsen, die een pulslichtoutput van nanoseconden genereert met een bepaalde pulsbreedte door periodiek het optische verlies in de holte te moduleren.
De interne structuur van de laser
Het interne structuurverschil tussen MOPA-fiberlaser en Q-switched fiberlaser ligt voornamelijk in de verschillende generatiemethoden van pulszaadlichtsignaal.Het optische signaal van de MOPA-vezellaserpulszaad wordt gegenereerd door de elektrische pulsaandrijvende halfgeleiderlaserchip, dat wil zeggen dat het optische uitgangssignaal wordt gemoduleerd door het aandrijvende elektrische signaal, dus het is erg sterk voor het genereren van verschillende pulsparameters (pulsbreedte, herhalingsfrequentie , pulsgolfvorm en vermogen, enz.) Flexibiliteit.Het pulse seed optische signaal van de Q-switched fiberlaser genereert gepulste lichtoutput door periodiek het optische verlies in de resonantieholte te verhogen of te verminderen, met een eenvoudige structuur en een prijsvoordeel.Vanwege de invloed van Q-switching-apparaten hebben de pulsparameters echter bepaalde beperkingen.
Uitvoer optische parameters
De uitgangspulsbreedte van de MOPA-fiberlaser is onafhankelijk instelbaar.De pulsbreedte van MOPA-fiberlaser heeft elke afstembaarheid (bereik 2ns ~ 500 ns).Hoe smaller de pulsbreedte, hoe kleiner de door warmte beïnvloede zone en hoe hoger de verwerkingsnauwkeurigheid.De uitvoerpulsbreedte van de Q-geschakelde fiberlaser is niet instelbaar en de pulsbreedte is over het algemeen constant op een bepaalde vaste waarde tussen 80 ns en 140 ns.MOPA-fiberlaser heeft een breder herhalingsfrequentiebereik.De herfrequentie van de MOPA-laser kan de hoogfrequente output van MHz bereiken.Een hoge herhalingsfrequentie betekent een hoge verwerkingsefficiëntie en MOPA kan nog steeds hoge piekvermogenskarakteristieken behouden onder omstandigheden met een hoge herhalingsfrequentie.De Q-geschakelde fiberlaser wordt beperkt door de werkomstandigheden van de Q-schakelaar, dus het uitgangsfrequentiebereik is smal en de hoge frequentie kan slechts ~ 100 kHz bereiken.
Toepassingsscenario
MOPA-fiberlaser heeft een breed parameteraanpassingsbereik.Daarom kan het, naast de verwerkingstoepassingen van conventionele lasers van nanoseconden, ook zijn unieke smalle pulsbreedte, hoge herhalingsfrequentie en hoog piekvermogen gebruiken om enkele unieke precisieverwerkingstoepassingen te bereiken.zoals:
1.Toepassing van oppervlaktestrippen van aluminiumoxideplaat
De elektronische producten van vandaag worden steeds dunner en lichter.Veel mobiele telefoons, tablets en computers gebruiken dun en licht aluminiumoxide als productomhulsel.Wanneer een Q-switched laser wordt gebruikt om geleidende posities op een dunne aluminium plaat te markeren, is het gemakkelijk om vervorming van het materiaal te veroorzaken, wat resulteert in "convexe rompen" op de rug, wat de esthetiek van het uiterlijk rechtstreeks beïnvloedt.Het gebruik van de kleinere pulsbreedteparameters van de MOPA-laser kan ervoor zorgen dat het materiaal niet gemakkelijk vervormt en de schaduw is delicater en helderder.Dit komt omdat de MOPA-laser een kleine pulsbreedteparameter gebruikt om de laser korter op het materiaal te laten blijven, en hij heeft voldoende energie om de anodelaag te verwijderen, dus voor de verwerking van het strippen van de anode op het oppervlak van het dunne aluminiumoxide plaat, zijn MOPA-lasers een betere keuze.
2. Geanodiseerde aluminium zwartmakende applicatie
Met behulp van lasers om zwarte handelsmerken, modellen, teksten, enz. Op het oppervlak van geanodiseerde aluminiummaterialen te markeren, in plaats van traditionele inkjet- en zeefdruktechnologie, wordt het veel gebruikt op de schalen van elektronische digitale producten.
Omdat de MOPA gepulseerde fiberlaser een breed pulsbreedte- en herhalingsfrequentie-instelbereik heeft, kan het gebruik van smalle pulsbreedte- en hoogfrequente parameters het oppervlak van het materiaal markeren met een zwart effect.Verschillende combinaties van parameters kunnen ook verschillende grijsniveaus markeren.effect.
Daarom heeft het meer selectiviteit voor de proceseffecten van verschillende zwartheid en handgevoel, en het is de geprefereerde lichtbron voor het zwart maken van geanodiseerd aluminium op de markt.Markering wordt uitgevoerd in twee modi: puntmodus en aangepast puntvermogen.Door de densiteit van stippen aan te passen, kunnen verschillende grijswaardeneffecten worden gesimuleerd en kunnen aangepaste foto's en gepersonaliseerde ambachten worden gemarkeerd op het oppervlak van geanodiseerd aluminiummateriaal.
3.Color lasermarkering
In de roestvrijstalen kleurtoepassing moet de laser werken met kleine en middelgrote pulsbreedtes en hoge frequenties.De kleurverandering wordt voornamelijk beïnvloed door frequentie en kracht.Het verschil in deze kleuren wordt voornamelijk beïnvloed door de enkele pulsenergie van de laser zelf en de overlappingssnelheid van de plek op het materiaal.Omdat de pulsbreedte en frequentie van de MOPA-laser onafhankelijk van elkaar instelbaar zijn, heeft het aanpassen van een ervan geen invloed op de andere parameters.Ze werken met elkaar samen om een verscheidenheid aan mogelijkheden te bereiken, die niet kunnen worden bereikt door een Q-switched laser.In praktische toepassingen kunt u, door de pulsbreedte, frequentie, kracht, snelheid, vulmethode, vulafstand en andere parameters aan te passen, verschillende parameters te permuteren en te combineren, meer van de kleureffecten, rijke en delicate kleuren markeren.Op roestvrijstalen serviesgoed, medische apparatuur en handwerk kunnen prachtige logo's of patronen worden gemarkeerd om een prachtig decoratief effect te geven.
Over het algemeen zijn de pulsbreedte en frequentie van de MOPA-fiberlaser onafhankelijk instelbaar en is het aanpassingsparameterbereik groot, dus de verwerking is goed, het thermische effect is laag en het heeft uitstekende voordelen bij het markeren van aluminiumoxideplaten, geanodiseerd aluminium zwart worden en roestvrij staal kleuren.Realiseer het effect dat Q-switched fiberlaser niet kan bereiken De Q-switched fiberlaser wordt gekenmerkt door een sterk markeervermogen, wat bepaalde voordelen heeft bij het diepgraveren van metalen, maar het markeereffect is relatief ruw.In algemene markeertoepassingen worden MOPA gepulste fiberlasers vergeleken met Q-switched fiberlasers, en hun belangrijkste kenmerken worden weergegeven in de volgende tabel.Gebruikers kunnen de juiste laser kiezen op basis van de werkelijke behoeften aan markeermaterialen en -effecten.
De pulsbreedte en frequentie van de MOPA-fiberlaser zijn onafhankelijk instelbaar en het bereik van de aanpassingsparameters is groot, dus de verwerking is goed, het thermische effect is laag en het heeft uitstekende voordelen bij het markeren van aluminiumoxideplaten, zwart worden van geanodiseerd aluminium, kleuren van roestvrij staal, en plaatwerk lassen.Het effect dat Q-switched fiberlaser niet kan bereiken.De Q-switched fiberlaser wordt gekenmerkt door een sterk markeervermogen, wat bepaalde voordelen heeft bij het diepgraveren van metalen, maar het markeereffect is relatief ruw.
Over het algemeen kunnen MOPA-fiberlasers bijna Q-switched fiberlasers vervangen in high-end lasermarkeer- en lastoepassingen.In de toekomst zal de ontwikkeling van MOPA-fiberlasers smallere pulsbreedtes en hogere frequenties als richting aannemen, en tegelijkertijd naar een hoger vermogen en hogere energie marcheren, blijven voldoen aan de nieuwe vereisten voor fijne verwerking van lasermateriaal en doorgaan met zoals laser ontroesten en lidar.En andere nieuwe toepassingsgebieden.
Posttijd: 18 juli 2021
