최근 몇 년 동안 레이저 마킹 분야에서 펄스 파이버 레이저의 적용이 급속히 발전했으며 그 중 전자 3C 제품, 기계, 식품, 포장 등 분야의 적용이 매우 광범위합니다.
현재 시장에서 레이저 마킹에 사용되는 펄스 파이버 레이저 유형에는 주로 Q 스위치 기술과 MOPA 기술이 포함됩니다.MOPA(Master Oscillator Power-Amplifier) 레이저는 레이저 발진기와 증폭기가 종속 연결된 레이저 구조를 말합니다.업계에서 MOPA 레이저는 전기 펄스와 파이버 증폭기로 구동되는 반도체 레이저 시드 소스로 구성된 독특하고 보다 "지능적인" 나노초 펄스 파이버 레이저를 의미합니다.그것의 "지능"은 주로 출력 펄스 폭에 반영되며 독립적으로 조정 가능하며(범위 2ns-500ns) 반복 주파수는 메가헤르츠만큼 높을 수 있습니다.Q-switched 광섬유 레이저의 시드 소스 구조는 광섬유 발진기 공동에 손실 변조기를 삽입하여 공동의 광 손실을 주기적으로 변조하여 특정 펄스 폭을 가진 나노초 펄스 광 출력을 생성하는 것입니다.
레이저의 내부 구조
MOPA 파이버 레이저와 Q-스위치 파이버 레이저의 내부 구조 차이는 주로 펄스 시드 광 신호의 다른 생성 방법에 있습니다.MOPA 파이버 레이저 펄스 시드 광 신호는 전기 펄스 구동 반도체 레이저 칩에 의해 생성됩니다. 즉 출력 광 신호는 구동 전기 신호에 의해 변조되므로 다양한 펄스 매개 변수 (펄스 폭, 반복 주파수) 생성에 매우 강합니다. , 맥박 파형 및 전력 등) 유연성.Q-switched 광섬유 레이저의 펄스 시드 광 신호는 공진 공동에서 광 손실을 주기적으로 증가 또는 감소시켜 펄스 광 출력을 생성하며 구조가 간단하고 가격면에서 유리합니다.그러나 Q 스위칭 장치의 영향으로 인해 펄스 매개변수에는 특정 제한이 있습니다.
출력 광학 매개변수
MOPA 파이버 레이저 출력 펄스 폭은 독립적으로 조정 가능합니다.MOPA 파이버 레이저의 펄스 폭은 조정 가능성이 있습니다(범위 2ns~500ns).펄스폭이 좁을수록 열영향부가 작아져 가공 정밀도가 높아집니다.Q 스위치 광섬유 레이저의 출력 펄스 폭은 조정할 수 없으며 펄스 폭은 일반적으로 80ns에서 140ns 사이의 특정 고정 값으로 일정합니다.MOPA 파이버 레이저는 반복 주파수 범위가 더 넓습니다.MOPA 레이저의 재주파수는 MHz의 고주파 출력에 도달할 수 있습니다.높은 반복 주파수는 높은 처리 효율을 의미하며 MOPA는 높은 반복 주파수 조건에서 여전히 높은 피크 전력 특성을 유지할 수 있습니다.Q 스위치 광섬유 레이저는 Q 스위치의 작동 조건에 의해 제한되므로 출력 주파수 범위가 좁고 고주파수는 ~100kHz까지만 도달할 수 있습니다.
애플리케이션 시나리오
MOPA 파이버 레이저는 파라미터 조정 범위가 넓습니다.따라서 기존 나노초 레이저의 처리 응용 분야를 다루는 것 외에도 고유한 좁은 펄스 폭, 높은 반복 주파수 및 높은 피크 전력을 사용하여 고유한 정밀 처리 응용 분야를 달성할 수 있습니다.와 같은:
1. 산화 알루미늄 시트의 표면 박리 적용
오늘날의 전자 제품은 점점 더 얇고 가벼워지고 있습니다.많은 휴대폰, 태블릿 및 컴퓨터는 얇고 가벼운 알루미늄 산화물을 제품 외피로 사용합니다.Q-스위치 레이저를 사용하여 얇은 알루미늄 판에 전도성 위치를 표시할 때 재료의 변형을 일으키기 쉽고 뒷면에 "볼록한 외피"가 생겨 외관의 미학에 직접적인 영향을 미칩니다.MOPA 레이저의 더 작은 펄스 폭 매개 변수를 사용하면 재료가 쉽게 변형되지 않고 음영이 더 섬세하고 밝아집니다.이는 MOPA 레이저가 작은 펄스 폭 매개변수를 사용하여 레이저가 재료에 더 짧게 머물게 하고 양극층을 제거할 수 있을 만큼 충분한 에너지를 가지고 있기 때문에 얇은 산화알루미늄 표면의 양극을 벗겨내는 가공을 하기 때문입니다. 플레이트, MOPA 레이저가 더 나은 선택입니다.
2.Anodized 알루미늄 흑화 신청
전통적인 잉크젯 및 실크 스크린 기술 대신 레이저를 사용하여 양극 산화 처리된 알루미늄 표면에 검정색 상표, 모델, 텍스트 등을 표시하여 전자 디지털 제품의 껍질에 널리 사용되었습니다.
MOPA 펄스 파이버 레이저는 펄스 폭과 반복 주파수 조정 범위가 넓기 때문에 좁은 펄스 폭과 고주파 매개변수를 사용하면 재료 표면에 검은색 효과를 표시할 수 있습니다.다양한 매개변수 조합으로 다양한 그레이 레벨을 표시할 수도 있습니다.효과.
따라서 다른 흑도 및 손 느낌의 공정 효과에 대한 선택성이 더 높으며 시장에서 양극 산화 처리된 알루미늄을 흑화하는 데 선호되는 광원입니다.마킹은 도트 모드와 조정된 도트 파워의 두 가지 모드로 수행됩니다.점의 밀도를 조정하여 다양한 그레이스케일 효과를 시뮬레이션할 수 있으며 맞춤형 사진 및 맞춤형 공예품을 양극 산화 처리된 알루미늄 표면에 표시할 수 있습니다.
3.컬러 레이저 마킹
스테인리스 스틸 컬러 응용 분야에서 레이저는 중소 펄스 폭과 고주파에서 작동해야 합니다.색상 변화는 주로 주파수와 전력의 영향을 받습니다.이러한 색상의 차이는 주로 레이저 자체의 단일 펄스 에너지와 재료에 있는 지점의 중첩률에 의해 영향을 받습니다.MOPA 레이저의 펄스 폭과 주파수는 독립적으로 조정할 수 있기 때문에 그 중 하나를 조정해도 다른 매개변수에는 영향을 미치지 않습니다.그들은 서로 협력하여 Q 스위치 레이저로는 달성할 수 없는 다양한 가능성을 달성합니다.실제 응용 분야에서 펄스 폭, 주파수, 전력, 속도, 채우기 방법, 채우기 간격 및 기타 매개변수를 조정하고 다른 매개변수를 순열 및 결합하여 더 많은 색상 효과, 풍부하고 섬세한 색상을 표시할 수 있습니다.스테인레스 스틸 식기, 의료기기, 수공예품에 화려한 로고나 패턴을 마킹하여 아름다운 장식 효과를 낼 수 있습니다.
일반적으로 MOPA 파이버 레이저의 펄스 폭과 주파수는 독립적으로 조정 가능하며 조정 매개 변수 범위가 커서 가공이 미세하고 열 영향이 적으며 산화 알루미늄 시트 마킹, 양극 산화 알루미늄에 탁월한 장점이 있습니다. 흑화 및 스테인레스 스틸 착색.Q-스위치 파이버 레이저가 달성할 수 없는 효과 실현 Q-스위치 파이버 레이저는 강력한 마킹 파워를 특징으로 하며 금속의 깊은 조각 가공에서 특정 이점이 있지만 마킹 효과는 상대적으로 거칠습니다.일반적인 마킹 응용 분야에서 MOPA 펄스 파이버 레이저는 Q 스위치 파이버 레이저와 비교되며 주요 기능은 다음 표에 나와 있습니다.사용자는 마킹 재료 및 효과의 실제 필요에 따라 올바른 레이저를 선택할 수 있습니다.
MOPA 파이버 레이저 펄스 폭과 주파수는 독립적으로 조정 가능하며 조정 매개 변수 범위가 커서 가공이 미세하고 열 효과가 낮으며 산화 알루미늄 시트 마킹, 양극 산화 알루미늄 흑화, 스테인리스 스틸 착색, 및 판금 용접.Q-switched 파이버 레이저가 달성할 수 없는 효과.Q-switched 파이버 레이저는 금속의 깊은 조각 가공에서 특정 이점이 있는 강력한 마킹 파워가 특징이지만 마킹 효과는 상대적으로 거칠다.
일반적으로 MOPA 파이버 레이저는 레이저 고급 마킹 및 용접 응용 분야에서 Q 스위치 파이버 레이저를 거의 대체할 수 있습니다.앞으로 MOPA 파이버 레이저의 개발은 더 좁은 펄스 폭과 더 높은 주파수를 방향으로 삼고 동시에 더 높은 출력과 더 높은 에너지를 향해 나아가고 레이저 재료 미세 가공의 새로운 요구 사항을 지속적으로 충족하며 계속해서 레이저 derusting 및 LiDAR와 같은 개발.그리고 다른 새로운 응용 분야.
게시 시간: 2021년 7월 18일
