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激光打標機的調Q技術分析

來源:??????2018-09-06 16:37:43??????點擊:

     激光打標機系統按其方式可分為連續激光器和脈沖激光器兩大類,相比于連續激光器的激光打標機,脈沖激光器型激光打標機具有更低的閾值條件,在輸入泵浦能量一定的情況下,脈沖激光器能輸出更高的脈沖能量。如果采用比原來更大泵浦能量的脈沖方式激勵,那么激光器將輸出更高的峰值,這樣激光打標機核心部件激光器就是超脈沖激光器。

??使用超脈沖技術的激光打標機可以在不怎么增加成本的基礎上獲得相對高的功率的相對窄的脈寬,但是想要獲得非常高的峰值功率或非常窄的脈寬必須使用激光打標機激光器調Q技術。調Q技術是指在采用某種方法使腔內的損耗因子按規定的程序變化,在泵浦剛開始時,先使光腔具有高損耗因子,使用產生激光的閾值提高,由于閾值高而不能產生激光振蕩,于是亞穩態上的粒子數便可以積累到的水平,然后在適當的時刻使腔內損耗突然降低,閾值也隨之降低,些時反轉粒子數大大超過閾值,受激輻射迅速地增強。于是在極短的時間內,上能級儲存的粒子的能量轉變會激光能量,形成一個很強的激光巨脈沖輸出。

??超脈沖型激光打標機的激光輸出脈寬窄,峰值功率高等特點,優勢應用在閾值要求高,熱擴散要求少的材料上加工,比如玻璃,皮革,陶瓷等。激光打標機所采用的熱加工指當激光束照射到物體表面時,引起快速加熱,熱力把對象的特性改變或把材料熔解蒸發的過程。激光打標機加工過程中,作用在材料上的激光能量必須大于破壞材料所需要的能量,既是要大于材料的破壞閾值。

??由于玻璃,皮革,陶瓷等材料破壞閾值較高,而且對于玻璃來說,轉化為熱吸收的能量在玻璃中傳導的不均勻,將產生熱應力,使玻璃炸裂,對于皮革來說,熱傳導的能量使得皮革加工邊緣被燒灼,對陶瓷來說,陶瓷的最外層是一層釉質,性能相當于玻璃。因此這些材料必須采用超脈沖工作方式的激光打標機。

??當激光打標機的激光束投射在材料表時,部分能量被反射,部分被吸收,部分被傳遞出去,具體情況取決于材料類型和激光打標機波長。在到達材料表面的光能中,被材料吸收的那部分能量是對材料加工有用的。光能以電子和原子的振動激發形式被吸收,并轉化為熱能,擴散至臨近原子,隨著激光打標機運作吸收的光子越來越多,材料溫度不斷升高,從而提高光能吸收的比例。

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