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激光打标机的调Q技术分析

发布时间:2021-11-25 08:54 人气:

激光打标机系统按照其工作方式可分为两类:连续激光和脉冲激光。与连续激光打标机相比,脉冲激光打标机的阈值条件较低,在输入泵浦能量一定的情况下,脉冲激光可以输出较高的脉冲能量。如果用泵浦能量比以前更大的脉冲模式激发激光器,激光器会输出更高的峰值,这样作为激光打标机核心部件的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增加成本的情况下获得相对较高的功率和相对较窄的脉冲宽度,但要获得非常高的峰值功率或非常窄的脉冲宽度,必须使用激光打标机激光调Q技术。调q技术是指按照规定的程序改变腔内损耗因子的方法。在泵浦开始时,使光腔具有高损耗因子,提高了激光产生的阈值。由于阈值较高,不能产生激光振荡,因此亚稳态的粒子数可以积累到一定水平。然后,空腔内的损耗在适当的时候突然降低,阈值也随之降低。有时,反转粒子的数量大大超过阈值,受激辐射迅速增强。因此,在很短的时间内,储存在上层能级的粒子的能量转化会转化激光能量,形成强激光巨脉冲输出。

超脉冲激光打标机具有激光输出脉宽窄、峰值功率高等特点,具有应用于加工玻璃、皮革、陶瓷等阈值要求高、热扩散要求低的材料的优势。激光打标机采用的热处理是指当激光束照射物体表面时,引起快速加热,从而改变物体特性或使材料熔化蒸发的过程。在激光打标加工过程中,作用在材料上的激光能量必须大于破坏材料所需的能量,大于材料的损伤阈值。

由于玻璃、皮革、陶瓷等材料的损伤阈值较高,而对于玻璃来说,转化为吸热的能量在玻璃内部传递不均匀,会产生热应力,使玻璃爆裂。对于皮革来说,皮革加工的边缘被热传导能量燃烧。对于陶瓷来说,最外层的陶瓷是一层搪瓷,在性能上相当于玻璃。因此,这些材料必须使用超脉冲工作模式的激光打标机。

当激光打标机的激光束投射到材料表面时,部分能量被反射,部分被吸收,部分被透射,这取决于材料类型和激光打标机的波长。在到达材料表面的光能中,被材料吸收的部分对材料加工是有用的。光能以电子和原子振动激发的形式被吸收,并转化为热能,热能扩散到邻近的原子。随着激光打标机的运行,越来越多的光子被吸收,材料的温度不断升高,从而增加了光能吸收的比例。

标签: 调Q

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