MOPA & Q-switched vláknový laser
MOPA je zkratka pro Master Oscillator Power Amplifier. MOPA laser odkazuje na laserovou strukturu, ve které jsou kaskádově zapojeny laserový oscilátor a zesilovač. V průmyslovém světě označuje MOPA laser jedinečný, „inteligentnější“ nano2nd pulzní vláknový laser složený z polovodičového laserového zdroje a vláknového zesilovače poháněného elektrickými pulzy.
Jeho „inteligence“ se projevuje především v samostatně nastavitelné šířce výstupního pulsu (v rozmezí od 2 ns do 500 ns), opakovací frekvence může dosahovat až megahertzů. Struktura zdroje zárodku Q-switched vláknového laseru je vložit modulátor ztrát do dutiny oscilující vlákna, který generuje nano2nd pulzní světelný výstup s určitou šířkou pulzu periodickou modulací optické ztráty v dutině.
Pulzní lasery Nano2nd jsou dobře známé pro průmyslové aplikace, jako je značení kovů, svařování, čištění a řezání. Jaké jsou rozdíly a výhody struktury MOPA a Q-switched struktury jako dvou hlavních implementací nano2nd pulzních laserů? Pro tento problém, který často trápí každého, uděláme jednoduchou analýzu z vnitřní struktury laseru, výstupních optických parametrů a aplikačních scénářů.
Srovnání vnitřní struktury
Porovnání vnitřní struktury a principu MOPA vláknového laserového generátoru a Q-spínaného vláknového laserového generátoru.
Vnitřní strukturní rozdíl mezi MOPA vláknovým laserem a Q-spínaným vláknovým laserem je hlavně ve způsobu generování pulzního optického signálu.
Optický signál zárodku pulzního laserového vlákna MOPA je generován elektrickým pulzem pohánějícím polovodičový laserový čip, to znamená, že výstupní optický signál je modulován řízením elektrického signálu, takže má silnou schopnost generovat různé parametry pulzu (šířka pulzu, opakovací frekvence, tvar pulzu a výkon).
Pulzní seed optický signál Q-spínaného vláknového laseru generuje pulzní světelný výstup periodickým zvyšováním nebo snižováním optické ztráty v rezonátoru a má jednoduchou strukturu a cenovou výhodu. Vlivem Q-spínaných zařízení jsou však parametry pulzu omezené.
Porovnání optických parametrů
Šířka výstupního pulzu vláknového laseru MOPA je nezávisle nastavitelná. Šířka pulzu vláknových laserů MOPA je libovolně laditelná (v rozmezí od 2 ns do 500 ns). Čím užší je šířka pulzu, tím menší je tepelně ovlivněná oblast a tím vyšší přesnost obrábění lze dosáhnout. Šířka výstupního pulzu Q-spínaného vláknového laseru není nastavitelná a šířka výstupního pulzu je obecně nezměněna na pevné hodnotě 80 ns až 140 ns.
Vláknové lasery MOPA mají širší rozsah opakovacích frekvencí. Opakovací frekvence laseru MOPA může dosáhnout vysokofrekvenčního výstupu MHz. Vysoká opakovací frekvence znamená vysokou efektivitu zpracování a MOPA může stále udržovat charakteristiky vysokého špičkového výkonu za podmínek vysoké frekvence opakování. Kvůli omezení pracovních podmínek Q-spínače má vláknový laser Q-switch úzký rozsah výstupní frekvence a vysoká frekvence může dosáhnout pouze ~100 kHz.
Srovnání aplikací
Aplikační rozdíly mezi MOPA laserové značící zařízení a laserový značkovací stroj Q-Switch.
Vláknový laserový generátor JPT MOPA
Raycus Q-spínaný vláknový laserový generátor
Aplikace na odizolovaný povrch hliníkového plechu
Nyní stále více tenkých elektronických produktů, mnoho mobilních telefonů, tabletů a počítačů používá tenký oxid hlinitý jako produkt pláště. Pomocí laserového Q-spínače v tenké hliníkové desce značení vodicí potenciál, snadno vést k deformaci materiálu, abaxially vyrobené "konvexní trupu", přímo ovlivnit vzhled. Parametry šířky laserového pulzu MOPA jsou menší, díky čemuž se materiál snadno deformuje, stínování je jemnější a jasně bílé. To je způsobeno použitím laseru MOPA, parametr šířky pulzu může zkrátit pobyt laseru v době materiálu a dostatečně vysoká energie může odstranit vrstvu anody, takže pro zpracování anody s odizolováním povrchu tenkého hliníkového plechu je lepší volbou laser MOPA.
Aplikace černého značení anodického oxidu hlinitého
Využití laseru v anodickém povrchu oxidu hlinitého k označení černé značky, modelu a textu, uplatnění v posledních 2 letech je postupně výrobci elektroniky Apple, Huawei, Lenovo, Samsung široce používáno pro obaly elektronických produktů, používá se pro označování černými značkami na obchodních značkách, modelech atd.. Pro tento typ aplikací je možné zpracovat pouze laser MOPA. Vzhledem k tomu, že má široký rozsah šířky pulsu a rozsah nastavení frekvence pulsu laseru MOPA díky úzké šířce pulsu a vysokofrekvenčním parametrům může být na povrchu materiálu zvýrazněn efekt černé, prostřednictvím různých kombinací parametrů lze také hrát znatelný efekt různé šedé.
Elektronické, polovodičové, ITO aplikace přesného obrábění
V elektronice, polovodičovém a ITO a jiném přesném obrábění je potřeba používat hlavně jemné značení. kvůli laserové struktuře Q-switch nemůže upravit parametry šířky pulzu, takže je obtížné dosáhnout jemné linie. Laser MOPA může být flexibilní pro nastavení šířky pulzu a parametrů frekvence, což může nejen zjemnit čáru, ale také hrana není hladká.
Kromě výše uvedených několika aplikačních případů existuje mnoho různých aplikací MOPA laseru a Q-switch laseru, zde jsou některé typické příklady aplikací s následující tabulkou:
| Aplikace | Q-spínaný laserový značkovací systém | Laserový značkovací systém MOPA |
| Odizolovaný povrch z hliníkového plechu | Snadná seformace, hrubé značení | Žádná deformace, jemné značení |
| Hliníkový plech černé barevné značení | Zakázat. | Označení různých černých barev nastavením parametrů. |
| Značení hloubky kovu. | Hrubé značení. | Jemné značení. |
| Barevné značení z nerezové oceli. | Obtížné nastavení parametrů a neostré. | Označení různých barev nastavením parametrů. |
| PC, ABS plast. | Hrubé značení pomocí Yello Edge. | Hladké bez žlutého okraje. |
| Light Transmission Paint Keyboard. | Zakázat. | Snadno propustné pro světlo. |
| Elektronika, polovodičové součástky, přesné obrábění ITO. | Vyšší pulsní šířka a výkon. | Puls lze upravit tak, abyste získali nejlepší faculu a vytvořili rovnováhu sil. |
Ve srovnání výše uvedeného úvodu vidíme, že vláknové laserové značicí stroje MOPA mohou nahradit Q-switched vláknové laserové rytce v mnoha aplikacích. V některých špičkových aplikacích je vláknový laserový rytec MOPA lepší než vláknový laserový značkovací systém s přepínáním Q.
Porovnání technických parametrů
Podobnosti a rozdíly technických parametrů MOPA a Q-Switch Laser Marking Machine
| Model | STJ-30F | STJ-30FM |
| Výkon laseru | 30W | 30W |
| Zdroj laseru | Raycus Q-switched vláknový laser | Vláknový laser JPT MOPA |
| Šířka impulzu | 90-120 ns | 6-250 ns |
| Nastavitelný rozsah výkonu | 10-100% | 0-100% |
| Pulzní energie | 1Mj | 0.5mj |
| M2 | ||
| Odolá vysokému odrazu | NE | ANO |
| Průměr laserového paprsku | 7 ±1mm | 7 ±0.5mm |
| Světelná vlnová délka | 1064nm | |
| Režim laserové modulace | Coupling Amplification | |
| Označovací oblast | 100 *100mm (200 *200mm a 300*300mm pro možnost) | |
| Maximální rychlost značení | 7000mm/s | |
| Hloubka značení | 0.01 ~0.5mm (Na základě materiálů) | |
| Min. šířka čáry | 0.01mm | |
| Znak min | 0.2mm | |
| Metoda chlazení | Chlazení vzduchem | |
| napájení | 220V/ 50 Hz | |
| Laserový indikátor | Ukazatel červené tečky | |
| Označení obsahu | Text, Vzor, Foto | |
| Operační systém | Windows 7 nebo Windows 8 nebo Windows 10 | |
| Laserový software | Ovládací software EZCAD | |
| Podporované grafické formáty | bmp, jpg, gif, tga, png, tif, ai, dxf, dst, plt | |
| Výkon jednotky | ≤700W | |
Zjistěte více o různých vláknových laserových značkovacích strojích
 |  |
| Vláknový laserový značkovací stroj MOPA | Vláknový laserový značkovací stroj Q-Switch |
Shrnutí
Stručně řečeno, vláknový laser MOPA má širší pokrytí laserových parametrů, flexibilnější nastavení a komplexnější aplikační rozsah než vláknový laser s přepínáním Q. V případě stejného výkonu mají Q-spínané vláknové lasery více cenových výhod. Proto tyto 2 laserové struktury představují komplementární stav na aplikačním trhu nano2nd pulzního laserového zpracování.
