Inhoudsopgave
MOPA- en Q-geschakelde fiberlasers
Interne structuurvergelijking
Vergelijking van optische parameters
Toepassingsvergelijking
Vergelijking van technische parameters
Voorbeelden van verschillende fiberlasermarkeermachines
MOPA- en Q-geschakelde fiberlasers
MOPA is een afkorting voor Master Oscillator Power Amplifier. Een MOPA-laser verwijst naar een laserstructuur waarin een laseroscillator en versterker in cascade zijn geschakeld. In de industriële wereld verwijst een MOPA-laser naar een unieke, meer "intelligente" nanoseconde gepulste fiberlaser die bestaat uit een halfgeleiderlaserzaadbron en een fiberversterker, aangestuurd door elektrische pulsen.
De "intelligentie" ervan wordt voornamelijk weerspiegeld in het vermogen om de uitgangspulsbreedte (variërend van 2 tot 500 ns) onafhankelijk aan te passen, met een herhalingsfrequentie van wel 1 MHz. De seed source-structuur van de Q-switched fiber laser plaatst een verliesmodulator in de oscillerende vezelholte, die een nanoseconde lichtpuls genereert met een bepaalde pulsbreedte door het optische verlies in de holte periodiek te moduleren.
Nanoseconde gepulste lasers zijn goed ingeburgerd in industriële toepassingen zoals metaalmarkering, lassen, reinigen en snijden. Wat zijn de verschillen, voordelen en nadelen van een MOPA-structuur versus een Q-switch-structuur als de twee belangrijkste typen nanoseconde gepulste lasers? Om dit gemakkelijker te begrijpen, bespreken we de verschillen door een eenvoudige analyse van de interne structuur van de lasers, optische outputparameters en toepassingsscenario's.
Interne structuurvergelijking
Vergelijking tussen de interne structuur en principes van een MOPA-vezellasergenerator en een Q-geschakelde vezellasergenerator.
Het belangrijkste verschil in interne structuur tussen MOPA-vezellasers en Q-switched-vezellasers is de manier waarop het optische pulsseedsignaal wordt gegenereerd.
Het MOPA fiber laser puls seed optische signaal wordt gegenereerd door een elektrische puls die de halfgeleider laserchip aanstuurt. Met andere woorden, het optische uitgangssignaal wordt gemoduleerd door het elektrische signaal aan te sturen, waardoor het variabele pulsparameters kan genereren (pulsbreedte, herhalingsfrequentie, pulsvorm en vermogen). Dit is extreem handig bij het markeren van gevoelige materialen zoals kunststoffen.
Het gepulste optische zaadsignaal van de Q-geschakelde vezel laser genereert een gepulste lichtopbrengst door periodiek het optische verlies van de resonator te verhogen of te verlagen. Het heeft een eenvoudige structuur en daarom ook een prijsvoordeel. Echter, vanwege de invloed van Q-geschakelde apparaten, zijn de pulsparameters beperkt.
Vergelijking van optische parameters
De MOPA fiberlaser-uitgangspulsbreedte is onafhankelijk instelbaar en willekeurig instelbaar (variërend van 2 ns tot 500 ns). Hoe smaller de pulsbreedte, hoe kleiner het door warmte beïnvloede gebied en hoe hoger de bewerkingsnauwkeurigheid. De Q-switched fiberlaser is niet instelbaar en blijft over het algemeen ongewijzigd rond een vaste waarde van 80 tot 140 ns.
MOPA fiberlasers hebben een breder herhalingsfrequentiebereik en kunnen een hoge frequentie-uitvoer van 1 MHz bereiken. Een hoge herhalingsfrequentie betekent een hoge verwerkingsefficiëntie en MOPA kan hoge piekvermogenskenmerken behouden onder hoge herhalingsfrequentieomstandigheden. Vanwege de beperkingen van de Q-switch-werkomstandigheden hebben Q-switched fiberlasers een smal uitgangsfrequentiebereik en bereiken ze slechts een frequentie van ~100 kHz.
Toepassingsvergelijking
Het verschil in mogelijke toepassingen van MOPA lasermarkeermachines en Q-Switch lasermarkeermachines is aanzienlijk.
alumina Toepassingen voor gestripte oppervlakken
Momenteel gebruiken steeds meer slanke elektronische producten zoals mobiele telefoons, tablets en computers dun aluminiumoxide als hoofdframe of omhulsel. Het gebruik van Q-switch lasers op dunne aluminium platen kan gemakkelijk leiden tot vervorming van het materiaal of een "convexe romp" produceren die direct van invloed is op het uiterlijk. De kleinere pulsbreedte van MOPA lasermarkers maakt eenvoudige en nauwkeurige veranderingen aan het materiaal mogelijk, de schaduw is delicater en elk wit is helderder. Dit komt doordat de MOPA lasermachine sneller is vanwege de kleinere pulsbreedte die minder tijd nodig heeft in contact met het materiaal. Bovendien verwijdert de laser met hoge energie de anodelaag en daarom is de MOPA laser een betere keuze voor het strippen of veranderen van dunne aluminium plaat oppervlakken.
Zwarte markering op Anodische Alumina
Het gebruik van lasers op anodische aluminiumoxide-oppervlakken kan zwarte markeringen, afbeeldingen of tekst creëren. Apple, Huawei, Lenovo en Samsung hebben de afgelopen jaren uitgebreid gebruikgemaakt van zwarte markeringen om handelsmerken, logo's en tekst op hun elektronische productbehuizingen te creëren. Alleen MOPA-lasers kunnen voor dit type toepassing worden gebruikt. Hun uitgebreide pulsbreedte en instelbare pulsfrequentiebereiken die smalle pulsbreedte en hoge frequentieparameters mogelijk maken, kunnen het materiaaloppervlak effectief zwart markeren. Verschillende parametercombinaties kunnen ook verschillende grijstinten mogelijk maken.
Toepassingen voor elektronische, halfgeleider- en ITO-precisiebewerking
In de elektronica-industrie moeten halfgeleiders, ITO en andere precisiebewerkingstoepassingen fijne lijnmarkering gebruiken. Fijne lijnen zijn moeilijk te bereiken met Q-switch laserstructuren, vanwege hun onvermogen om de pulsbreedteparameters aan te passen. MOPA lasermachines kunnen flexibel zijn en de pulsbreedte- en frequentieparameters aanpassen, wat niet alleen zeer fijne lijnen kan creëren, maar ook gladde randen.
Naast de hierboven genoemde toepassingen kunnen MOPA laser- en Q-switch lasermachines in meerdere toepassingen worden gebruikt. De onderstaande tabel geeft enkele typische toepassingsvoorbeelden:
na vergelijking van de twee typen is het duidelijk dat MOPA fiberlasermarkeermachines Q-switched fiberlasergraveerders in veel toepassingen kunnen vervangen. In veel van de meer geavanceerde toepassingen is een MOPA fiberlasergraveerder een veel betere optie dan een Q-switched fiberlasermarkeersysteem.
Vergelijking van technische parameters
Technische parameters van MOPA en Q-Switch lasermarkeermachines: overeenkomsten en verschillen
Voorbeelden van verschillende fiberlasermarkeermachines
 |  |
| MOPA Fiberlasermarkeermachine | Q-Switch Fiber Laser Markeermachine |
Samenvatting
Samenvattend hebben MOPA fiberlasers een bredere laserparameterdekking, flexibelere aanpassing en een uitgebreider toepassingsbereik dan Q-switched fiberlasers. Qua machines met hetzelfde vermogen zijn Q-switched fiberlasers goedkoper in verschillende opzichten. Daarom hebben deze twee typen nanoseconde gepulseerde lasermachines verschillende verkoopargumenten, afhankelijk van waar ze worden gebruikt, op welke schaal en hoe ingewikkeld het bewerkingsdetail moet zijn.
Bron van Stijlcnc
Disclaimer: De hierboven vermelde informatie wordt door Stylecnc onafhankelijk van Cooig.com verstrekt. Cooig.com geeft geen verklaringen en garanties met betrekking tot de kwaliteit en betrouwbaarheid van de verkoper en producten.
