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激光打标机的调Q技术分析

导读: 激光打标机系统按其方式可分为连续激光器和脉冲激光器两大类,相比于连续激光器的激光打标机,脉冲激光器型激光打标机具有更低的阈值条件,在输入泵浦能量一定的情况下,脉冲激光器

  激光打标机系统按其方式可分为连续激光器和脉冲激光器两大类,相比于连续激光器的激光打标机,脉冲激光器型激光打标机具有更低的阈值条件,在输入泵浦能量一定的情况下,脉冲激光器能输出更高的脉冲能量。如果采用比原来更大泵浦能量的脉冲方式激励,那么激光器将输出更高的峰值,这样激光打标机核心部件激光器就是超脉冲激光器。
  使用超脉冲技术的激光打标机可以在不怎么增加成本的基础上获得相对高的功率的相对窄的脉宽,但是想要获得非常高的峰值功率或非常窄的脉宽必须使用激光打标机激光器调Q技术。调Q技术是指在采用某种方法使腔内的损耗因子按规定的程序变化,在泵浦刚开始时,先使光腔具有高损耗因子,使用产生激光的阈值提高,由于阈值高而不能产生激光振荡,于是亚稳态上的粒子数便可以积累到的水平,然后在适当的时刻使腔内损耗突然降低,阈值也随之降低,些时反转粒子数大大超过阈值,受激辐射迅速地增强。于是在极短的时间内,上能级储存的粒子的能量转变会激光能量,形成一个很强的激光巨脉冲输出。
  超脉冲型激光打标机的激光输出脉宽窄,峰值功率高等特点,优势应用在阈值要求高,热扩散要求少的材料上加工,比如玻璃,皮革,陶瓷等。激光打标机所采用的热加工指当激光束照射到物体表面时,引起快速加热,热力把对象的特性改变或把材料熔解蒸发的过程。激光打标机加工过程中,作用在材料上的激光能量必须大于破坏材料所需要的能量,既是要大于材料的破坏阈值。
  由于玻璃,皮革,陶瓷等材料破坏阈值较高,而且对于玻璃来说,转化为热吸收的能量在玻璃中传导的不均匀,将产生热应力,使玻璃炸裂,对于皮革来说,热传导的能量使得皮革加工边缘被烧灼,对陶瓷来说,陶瓷的最外层是一层釉质,性能相当于玻璃。因此这些材料必须采用超脉冲工作方式的激光打标机。
  当激光打标机的激光束投射在材料表时,部分能量被反射,部分被吸收,部分被传递出去,具体情况取决于材料类型和激光打标机波长。在到达材料表面的光能中,被材料吸收的那部分能量是对材料加工有用的。光能以电子和原子的振动激发形式被吸收,并转化为热能,扩散至临近原子,随着激光打标机运作吸收的光子越来越多,材料温度不断升高,从而提高光能吸收的比例。

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