MOPA și laser cu fibră Q-Switched
MOPA este acronimul pentru Master Oscillator Power Amplifier. Laserul MOPA se referă la o structură laser în care un oscilator laser și un amplificator sunt în cascadă. În lumea industrială, laserul MOPA se referă la un laser cu fibră nano2nd pulsat unic, mai „inteligent”, compus dintr-o sursă de semiconductoare laser cu semiconductor și un amplificator de fibră condus de impulsuri electrice.
„Inteligenta” sa se reflectă în principal în lățimea impulsului de ieșire reglabilă independent (de la 2 ns la 500 ns), iar frecvența de repetiție poate fi la fel de mare ca megaherți. Structura sursei de semințe a laserului cu fibră Q-switched este de a introduce un modulator de pierdere în cavitatea oscilantă a fibrei, care generează o ieșire de lumină nano2nd cu o anumită lățime a impulsului prin modularea periodică a pierderii optice în cavitate.
Laserele cu impulsuri Nano2nd sunt bine cunoscute pentru aplicații industriale, cum ar fi marcarea metalelor, sudarea, curățarea și tăierea. Ca cele 2 implementări majore ale laserelor pulsate nano2nd, care sunt diferențele și avantajele structurii MOPA și structurii Q-switched? Pentru această problemă care deranjează adesea pe toată lumea, vom face o analiză simplă din structura internă a laserului, parametrii optici de ieșire și scenariile de aplicare.
Comparația structurii interne
Comparație între structura internă și principiul generatorului laser cu fibră MOPA și generatorului laser cu fibră Q-switched.
Diferența de structură internă dintre laserul cu fibră MOPA și laserul cu fibră Q-switched este în principal în modul de generare a semnalului optic de semințe de impuls.
Semnalul optic al impulsului laser cu fibră MOPA este generat de impulsul electric care conduce cipul laser semiconductor, adică semnalul optic de ieșire este modulat prin conducerea semnalului electric, astfel încât are o capacitate puternică de a genera diferiți parametri de impuls (lățimea impulsului, frecvența de repetiție, forma și puterea pulsului).
Semnalul optic de semințe pulsat al laserului cu fibră Q-switched generează o ieșire de lumină pulsată prin creșterea sau scăderea periodică a pierderii optice în rezonator și are o structură simplă și un avantaj de preț. Cu toate acestea, datorită influenței dispozitivelor Q-switched, parametrii pulsului sunt limitați.
Compararea parametrilor optici
Lățimea impulsului de ieșire a laserului cu fibră MOPA este reglabilă independent. Lățimea impulsului laserelor cu fibră MOPA este reglabilă în mod arbitrar (variind de la 2 ns la 500 ns). Cu cât lățimea impulsului este mai mică, cu atât zona afectată de căldură este mai mică și se poate obține o precizie mai mare de prelucrare. Lățimea impulsului de ieșire a laserului cu fibră Q-switched nu este reglabilă, iar lățimea impulsului de ieșire este în general neschimbată la o valoare fixă de 80 ns la 140 ns.
Laserele cu fibră MOPA au o gamă mai largă de frecvență de repetiție. Frecvența de repetiție a laserului MOPA poate ajunge la ieșirea de înaltă frecvență de MHz. Frecvența mare de repetiție înseamnă o eficiență ridicată de procesare, iar MOPA poate menține în continuare caracteristicile de putere de vârf ridicate în condiții de frecvență ridicată de repetiție. Datorită limitării condițiilor de lucru ale comutatorului Q, laserul cu fibră Q-switched are o gamă îngustă de frecvență de ieșire, iar frecvența înaltă poate ajunge doar la ~100 kHz.
Comparația aplicațiilor
Diferențele de aplicare între MOPA mașină de marcat cu laser și mașină de marcat cu laser Q-Switch.
Generator laser cu fibră JPT MOPA
Generator laser cu fibră Raycus Q-Switched
Aplicații de suprafață cu tablă de aluminiu
Acum, din ce în ce mai multe produse electronice subțiri, multe telefoane mobile, tablete, computere folosesc un oxid de aluminiu subțire ca produs al carcasei. Folosind laser Q-switch în potențial de ghidare de marcare a plăcii subțiri de aluminiu, duce cu ușurință la deformarea materialului, produsă abaxial „coca convexă”, afectează direct aspectul. Parametrii lățimii impulsului laser MOPA mai mici, ceea ce poate face materialul ușor de deformat, umbrirea este mai delicată și alb strălucitor. Acest lucru se datorează utilizării laserului MOPA, parametrul lățimii pulsului poate face ca laserul să rămână în timpul materialului să devină mai scurt și o energie suficient de mare poate elimina stratul anod, astfel încât pentru prelucrarea anodului de decapare a suprafeței plăcilor subțiri de aluminiu, laserul MOPA este o alegere mai bună.
Aplicații de marcare neagră a aluminei anodice
Utilizarea laserului în suprafața de alumină anodică care marchează un semn negru, model și text, aplicarea în ultimii 2 ani este treptat Apple, Huawei, Lenovo, producătorii de electronice Samsung utilizate pe scară largă pentru carcasa produselor electronice, utilizate pentru marcarea marcajului negru pe mărcile comerciale, modele, etc. Pentru acest tip de aplicații, există doar laser MOPA care pot fi procesate. Deoarece are o lățime largă a pulsului și un interval de reglare a frecvenței impulsului a laserului MOPA prin lățimea pulsului îngust și parametrii de înaltă frecvență pot fi pe suprafața materialului efect marcat de negru, prin diferite combinații de parametri pot juca, de asemenea, efectul marcat de gri diferit.
Aplicații electronice, semiconductoare, ITO de prelucrare de precizie
În electronice, semiconductori și ITO și alte prelucrari de precizie, în principal trebuie să folosească marcarea liniilor fine. din cauza structurii laser Q-switch, nu poate ajusta parametrii lățimii pulsului, astfel încât linia este dificil de realizat bine. Laserul MOPA poate fi flexibil pentru a regla lățimea pulsului și parametrii de frecvență, ceea ce nu numai că poate face linia fină, dar și marginea nu este netedă.
În plus față de mai multe cazuri de aplicații de mai sus, există multe aplicații diferite ale laserului MOPA și laserului Q-switch, iată câteva exemple tipice de aplicații cu următorul tabel:
| Aplicatii | Sistem de marcare cu laser Q-Switched | Sistem de marcare cu laser MOPA |
| Suprafață cu tablă de aluminiu | Seformare ușoară, marcare brută | Fără deformare, marcare fină |
| Foaie de aluminiu Marcaj de culoare neagră | Dezactivați. | Marcarea diferitelor culori negre prin setarea parametrilor. |
| Marcarea adâncimii metalului. | Marcare brută. | Marcare fină. |
| Marcaj de culoare din oțel inoxidabil. | Este dificil de setat parametrii și nu se concentrează. | Marcarea diferitelor culori prin setarea parametrilor. |
| PC, plastic ABS. | Marcare brută cu marginea galbenă. | Neted fără margine galbenă. |
| Tastatură cu vopsea cu transmisie luminoasă. | Dezactivați. | Ușor de făcut să fie permeabil la lumină. |
| electronice, componente semiconductoare, prelucrare de precizie ITO. | Lățimea și puterea pulsului mai mari. | Pulsul poate fi ajustat pentru a obține cea mai bună facula și pentru a face echilibrul puterii. |
În comparația cu introducerea de mai sus, putem vedea că mașinile de marcat cu laser cu fibră MOPA pot înlocui Q-switched gravatoare laser cu fibra în multe aplicații. În unele dintre aplicațiile de ultimă generație, gravatorul laser cu fibră MOPA este mai bun decât sistemul de marcare cu laser cu fibră Q-switched.
Comparația parametrilor tehnici
Asemănări și diferențe ale parametrilor tehnici ai mașinii de marcat cu laser MOPA și Q-Switch
| Model | STJ-30F | STJ-30FM |
| Putere laser | 30W | 30W |
| Sursă laser | Laser cu fibră Raycus Q-Switched | Laser cu fibră JPT MOPA |
| Lățimea impulsului | 90-120ns | 6-250ns |
| Gamă de putere reglabilă | 10-100% | 0-100% |
| Energia pulsului | 1Mj | 0.5mj |
| M2 | ||
| Rezistați la înaltă reflexie | NU | DA |
| Diametrul fasciculului laser | 7 ±1mm | 7 ±0.5mm |
| Lungimea de undă a luminii | 1064nm | |
| Modul de modulare cu laser | Amplificarea cuplajului | |
| Zona de marcare | 100 *100mm (200 *200mm si 300*300mm pentru optiune) | |
| Viteza maximă de marcare | 7000mm/s | |
| Marcarea Adâncime | 0.01 ~0.5mm (Pe baza materialelor) | |
| Lățimea de linie minimă | 0.01mm | |
| Caracter de marcare minimă | 0.2mm | |
| Metoda de răcire | răcire cu aer | |
| Alimentare electrică | 220V/ 50Hz | |
| Indicator laser | Indicatorul punct roșu | |
| Marcarea conținutului | Text, model, fotografie | |
| Sistem de operare | Windows 7 sau Windows 8 sau Windows 10 | |
| Software cu laser | Software de control EZCAD | |
| Formate grafice acceptate | bmp, jpg, gif, tga, png, tif, ai, dxf, dst, plt | |
| Putere unitate | ≤700W | |
Aflați mai multe despre diferitele mașini de marcat cu laser cu fibre
 |  |
| Mașină de marcat cu laser cu fibră MOPA | Mașină de marcat cu laser cu fibră Q-Switch |
Rezumat
Într-un cuvânt, laserul cu fibră MOPA are o acoperire mai largă a parametrilor laser, o ajustare mai flexibilă și un domeniu de aplicare mai cuprinzător decât laserul cu fibră Q-switched. În cazul aceleiași puteri, laserele cu fibră Q-switched au mai multe avantaje de cost. Prin urmare, aceste 2 structuri laser prezintă o stare complementară pe piața de aplicare a prelucrării laser în impulsuri nano2nd.
