MOPA и Q-превключващ се фибърен лазер
MOPA е акронимът за Master Oscillator Power Amplifier (Мастър осцилатор - усилвател на мощност). MOPA лазерът се отнася до лазерна структура, в която лазерен осцилатор и усилвател са каскадно свързани. В индустриалния свят MOPA лазерът се отнася до уникален, по-„интелигентен“ nano2nd импулсен влакнест лазер, съставен от полупроводников лазерен източник и влакнест усилвател, задвижван от електрически импулси.
Неговата „интелигентност“ се отразява главно в независимо регулируемата ширина на изходния импулс (в диапазона от 2 ns до 500 ns), а честотата на повторение може да достигне до мегахерци. Структурата на източника на семена на Q-превключващия се влакнест лазер е да се вмъкне модулатор на загубите в осцилиращата кухина на влакното, който генерира nano2-ри импулсен светлинен изход с определена ширина на импулса чрез периодично модулиране на оптичните загуби в кухината.
Импулсните лазери Nano2nd са добре познати за индустриални приложения като маркиране на метали, заваряване, почистване и рязане. Като две основни приложения на импулсните лазери nano2nd, какви са разликите и предимствата на MOPA структурата и Q-switched структурата? За този проблем, който често тревожи всички, ще направим прост анализ на вътрешната структура на лазера, изходните оптични параметри и сценариите на приложение.
Сравнение на вътрешната структура
Сравнение на вътрешната структура и принципа на MOPA лазерен генератор и Q-превключващ се лазерен генератор.
Разликата във вътрешната структура между MOPA влакнестия лазер и Q-превключващия влакнестия лазер е главно в начина на генериране на импулсния оптичен сигнал.
Оптичният сигнал на импулсния семенен сигнал на MOPA фибролазер се генерира от електрическия импулс, задвижващ полупроводниковия лазерен чип, т.е. изходният оптичен сигнал се модулира чрез задвижване на електрическия сигнал, така че има силна способност да генерира различни параметри на импулса (ширина на импулса, честота на повторение, форма на импулса и мощност).
Импулсният оптичен сигнал на Q-превключващия семенен влакнест лазер генерира импулсен светлинен изход чрез периодично увеличаване или намаляване на оптичните загуби в резонатора и има проста структура и ценово предимство. Поради влиянието на Q-превключващите устройства обаче, параметрите на импулса са ограничени.
Сравнение на оптичните параметри
Ширината на изходния импулс на MOPA фибърния лазер е независимо регулируема. Ширината на импулса на MOPA фибърните лазери е произволно настройваема (в диапазона от 2 ns до 500 ns). Колкото по-тясна е ширината на импулса, толкова по-малка е засегнатата от топлина площ и толкова по-висока точност на обработка може да се постигне. Ширината на изходния импулс на Q-превключващия фибърен лазер не е регулируема и ширината на изходния импулс обикновено е непроменена на фиксирана стойност от 80 ns до 140 ns.
MOPA оптичните лазери имат по-широк диапазон на честотата на повторение. Честотата на повторение на MOPA лазера може да достигне високочестотния изход от MHz. Високата честота на повторение означава висока ефективност на обработката и MOPA може да поддържа високи пикови мощностни характеристики при условия на висока честота на повторение. Поради ограниченията на работните условия на Q-превключвателя, Q-превключващият оптичен лазер има тесен диапазон на изходната честота и високата честота може да достигне само ~100 kHz.
Сравнение на приложенията
Разлики в приложението между MOPA машина за лазерно маркиране и лазерна маркираща машина Q-Switch.
JPT MOPA оптичен лазерен генератор
Генератор на оптични лазери с Q-превключване Raycus
Приложения на алуминиеви листове, обезмаслени от повърхности
Сега все повече и повече тънки електронни продукти, много мобилни телефони, таблети, компютри използват тънък алуминиев оксид като обвивка. Използването на лазерен Q-превключвател в тънки алуминиеви плочи, водещи до маркиране, лесно води до деформация на материала, образувайки абаксиално "изпъкнала обвивка", което пряко влияе върху външния вид. Параметрите на MOPA лазерния импулс са по-малки, което прави материала по-лесно деформиран, нюансите са по-деликатни и ярко бели. Това се дължи на факта, че използването на параметъра на MOPA лазерния импулс може да съкрати времето на престой на лазера върху материала и достатъчно висока енергия може да премахне анодния слой, така че за обработка на аноди от тънки алуминиеви плочи, MOPA лазерът е по-добър избор.
Приложения за черно маркиране на анодния алуминиев оксид
Използването на лазер при маркиране на черна маркировка, модел и текст върху анодната алуминиева повърхност, приложението му през последните 2 години постепенно се наложи от производителите на електроника Apple, Huawei, Lenovo и Samsung за маркиране на черна маркировка върху търговски марки, модели и др. За този тип приложения може да се използва само MOPA лазер. Благодарение на широкия диапазон на регулиране на ширината на импулса и честотата на импулса, MOPA лазерът може да се маркира с черен ефект върху повърхността на материала, а чрез различни комбинации от параметри може да се постигне и различен сив ефект.
Електронни, полупроводникови, ITO приложения за прецизна обработка
В електрониката, полупроводниците, ITO и други прецизни обработки, основно е необходимо да се използва фино маркиране на линии. Поради структурата на Q-switch лазера, той не може да регулира параметрите на ширината на импулса, така че линията е трудно да се постигне фина. MOPA лазерът може да регулира гъвкаво параметрите на ширината на импулса и честотата, което не само може да направи линията фина, но и ръбът да не е гладък.
В допълнение към гореспоменатите няколко случая на приложение, има много различни приложения на MOPA лазера и Q-switch лазера. Ето някои типични примери за приложения в следната таблица:
| Приложения | Система за лазерно маркиране с Q-превключване | Система за лазерно маркиране MOPA |
| Алуминиев лист, обезкостен | Лесно сегментиране, грубо маркиране | Без деформация, фина маркировка |
| Маркиране на черен цвят от алуминиев лист | Изключване. | Маркиране на различни черни цветове чрез задаване на параметри. |
| Маркиране на дълбочината на метала. | Грубо маркиране. | Фино маркиране. |
| Цветна маркировка от неръждаема стомана. | Трудно е да се зададат параметри и е извън фокус. | Маркиране с различни цветове чрез задаване на параметри. |
| Поликарбонат, ABS пластмаса. | Грубо маркиране с жълт ръб. | Гладка, без жълт ръб. |
| Клавиатура с боя за светлопропускливост. | Изключване. | Лесно е да се направи пропускливо за светлина. |
| Електронни, полупроводникови компоненти, прецизна обработка на ITO. | По-висока ширина и мощност на импулса. | Пулсът може да се регулира, за да се получи най-добрата Facula и да се направи баланс на мощността. |
В сравнение на горното въведение можем да видим, че машините за маркиране с фибърен лазер MOPA могат да заменят Q-превключващите машини. влакнести лазерни гравьори в много приложения. В някои от по-високите приложения, гравиращият апарат с фибърен лазер MOPA е по-добър от системата за маркиране с фибърен лазер с Q-превключване.
Сравнение на технически параметри
Технически параметри на MOPA и Q-Switch лазерни маркиращи машини: сходства и разлики
| Модел | STJ-30F | STJ-30FM |
| Лазерно захранване | 30W | 30W |
| Лазерен източник | Raycus Q-switched оптичен лазер | JPT MOPA Фибърен лазер |
| Ширина на импулса | 90-120 нс | 6-250 нс |
| Регулируем диапазон на мощността | 10-100% | 0-100% |
| Пулсова енергия | 1Mj | 0.5mj |
| M2 | <1.5 | <1.3 |
| Съпротивлявайте се на силното отражение | НЕ | ДА |
| Диаметър на лазерния лъч | 7 ±1mm | 7 ±0.5mm |
| Дължина на светлината на вълната | 1064nm | |
| Режим на лазерна модулация | Усилване на свързването | |
| Маркираща зона | 100 *100mm (200 *200mm и 300*300mm за опция) | |
| Максимална скорост на маркиране | 7000mm/s | |
| Маркиране на дълбочина | 0.01 ~0.5mm (Въз основа на материалите) | |
| Минимална ширина на линията | 0.01mm | |
| Мин. маркиращ символ | 0.2mm | |
| Метод за охлаждане | въздушно охлаждане | |
| Захранване | 220V/ 50Hz | |
| Лазерен индикатор | Червена точка показалец | |
| Маркиране на съдържание | Текст, Модел, Снимка | |
| Операционна система | Windows 7 или Windows 8 или Windows 10 | |
| Лазерен софтуер | EZCAD софтуер за управление | |
| Поддържани графични формати | bmp, jpg, gif, tga, png, tif, ai, dxf, dst, plt | |
| Мощност на единица | ≤700W | |
Научете повече за различните машини за маркиране с фибърен лазер
 |  |
| Машина за лазерно маркиране на влакна MOPA | Машина за лазерно маркиране с Q-Switch Fiber |
Oбобщение
С една дума, MOPA фибро лазерът има по-широк обхват на лазерните параметри, по-гъвкаво регулиране и по-широк обхват на приложение от Q-switched фибро лазерите. При една и съща мощност, Q-switched фибро лазерите имат повече ценови предимства. Следователно, тези две лазерни структури представляват допълващо се състояние на пазара на приложения за nano2nd импулсна лазерна обработка.
