Comparaison des machines de marquage laser MOPA et Q-Switched
Laser à fibre MOPA et Q-Switched
MOPA est l'acronyme de Master Oscillator Power Amplifier. Le laser MOPA fait référence à une structure laser dans laquelle un oscillateur laser et un amplificateur sont montés en cascade. Dans le monde industriel, le laser MOPA fait référence à un laser à fibre pulsée nano2nd unique et plus « intelligent », composé d'une source d'amorçage laser à semi-conducteur et d'un amplificateur à fibre piloté par des impulsions électriques.
Son « intelligence » se reflète principalement dans la largeur d'impulsion de sortie réglable indépendamment (de 2 ns à 500 ns), et la fréquence de répétition peut atteindre le mégahertz. La structure de la source d'amorçage du laser à fibre Q-switched consiste à insérer un modulateur de perte dans la cavité oscillante de la fibre, qui génère une sortie de lumière à impulsion nano2nd avec une certaine largeur d'impulsion en modulant périodiquement la perte optique dans la cavité.
Les lasers pulsés nano2nd sont bien connus pour les applications industrielles telles que le marquage des métaux, le soudage, le nettoyage et la découpe. En tant que 2 principales implémentations des lasers pulsés nano2nd, quelles sont les différences et les avantages de la structure MOPA et de la structure Q-switched ? Pour ce problème qui trouble souvent tout le monde, nous allons faire une analyse simple à partir de la structure interne du laser, des paramètres optiques de sortie et des scénarios d'application.
Comparaison de la structure interne
Comparaison de la structure interne et du principe du générateur laser à fibre MOPA et du générateur laser à fibre Q-switched.
La différence de structure interne entre le laser à fibre MOPA et le laser à fibre Q-switched réside principalement dans la manière de générer le signal optique d'amorçage d'impulsion.
Le signal optique d'amorçage d'impulsion laser à fibre MOPA est généré par l'impulsion électrique pilotant la puce laser à semi-conducteur, c'est-à-dire que le signal optique de sortie est modulé en pilotant le signal électrique, il a donc une forte capacité à générer différents paramètres d'impulsion (largeur d'impulsion, fréquence de répétition, forme d'impulsion et puissance).
Le signal optique pulsé du laser à fibre à commutation Q génère une sortie de lumière pulsée en augmentant ou en diminuant périodiquement la perte optique dans le résonateur. Il présente une structure simple et un prix avantageux. Cependant, en raison de l'influence des dispositifs à commutation Q, les paramètres d'impulsion sont limités.
Comparaison des paramètres optiques
La largeur d'impulsion de sortie du laser à fibre MOPA est réglable indépendamment. La largeur d'impulsion des lasers à fibre MOPA est réglable arbitrairement (de 2 ns à 500 ns). Plus la largeur d'impulsion est étroite, plus la zone affectée par la chaleur est petite et plus la précision d'usinage peut être élevée. La largeur d'impulsion de sortie du laser à fibre Q-switched n'est pas réglable et la largeur d'impulsion de sortie reste généralement inchangée à une valeur fixe de 80 ns à 140 ns.
Les lasers à fibre MOPA ont une plage de fréquences de répétition plus large. La fréquence de répétition du laser MOPA peut atteindre une sortie haute fréquence de MHz. Une fréquence de répétition élevée signifie une efficacité de traitement élevée, et le MOPA peut toujours maintenir des caractéristiques de puissance de crête élevées dans des conditions de fréquence de répétition élevée. En raison de la limitation des conditions de fonctionnement du Q-switch, le laser à fibre Q-switched a une plage de fréquences de sortie étroite et la haute fréquence ne peut atteindre qu'environ 100 kHz.
Comparaison des applications
Les différences d'application entre MOPA machine de marquage laser et machine de marquage laser Q-Switch.
Générateur laser à fibre JPT MOPA
Générateur laser à fibre Raycus Q-Switched
Applications de surface décapée en tôle d'alumine
De plus en plus de produits électroniques minces, de nombreux téléphones portables, tablettes et ordinateurs utilisent désormais un oxyde d'aluminium mince comme coque. L'utilisation d'un laser Q-switch dans le marquage de plaques d'aluminium minces guide le potentiel, ce qui entraîne facilement une déformation du matériau, produisant une « coque convexe » abaxiale, affectant directement l'apparence. Les paramètres de largeur d'impulsion du laser MOPA plus petits, ce qui peut rendre le matériau plus facile à déformer, l'ombrage est plus délicat et blanc brillant. Cela est dû au fait que le paramètre de largeur d'impulsion du laser MOPA peut réduire le temps de séjour du laser sur le matériau et qu'une énergie suffisamment élevée peut éliminer la couche d'anode. Par conséquent, pour le traitement de l'anode par décapage de la surface des plaques d'aluminium minces, le laser MOPA est un meilleur choix.
Applications de marquage noir de l'alumine anodique
L'utilisation du laser pour le marquage de surface en alumine anodique en noir, modèle et texte, est devenue une application au cours des deux dernières années, de plus en plus utilisée par les fabricants d'électronique Apple, Huawei, Lenovo, Samsung pour les coques de produits électroniques, pour le marquage de marques noires sur les marques commerciales, les modèles, etc. Pour ce type d'application, seul le laser MOPA peut être utilisé. Grâce à sa large plage de réglage de la largeur d'impulsion et de la fréquence d'impulsion, le laser MOPA peut marquer la surface du matériau en noir grâce à des paramètres de largeur d'impulsion étroite et de haute fréquence, et peut également marquer différents gris grâce à différentes combinaisons de paramètres.
Applications d'usinage de précision dans les domaines de l'électronique, des semi-conducteurs et de l'ITO
Dans l'électronique, les semi-conducteurs, l'ITO et d'autres usinages de précision, il est principalement nécessaire d'utiliser un marquage de ligne fine. En raison de la structure du laser Q-switch, il ne peut pas ajuster les paramètres de largeur d'impulsion, il est donc difficile d'obtenir une ligne fine. Le laser MOPA peut être flexible pour ajuster les paramètres de largeur d'impulsion et de fréquence, ce qui peut non seulement rendre la ligne fine, mais aussi rendre le bord non lisse.
En plus des nombreux cas d'application ci-dessus, il existe de nombreuses applications différentes du laser MOPA et du laser Q-switch. Voici quelques exemples typiques d'applications avec le tableau suivant :
| Applications | Système de marquage laser Q-Switched | Système de marquage laser MOPA |
| Surface décapée de la tôle d'alumine | Déformation facile, marquage grossier | Aucune déformation, marquage fin |
| Marquage de couleur noire sur feuille d'alumine | Désactiver | Marquage de différentes couleurs noires en définissant les paramètres. |
| Marquage de profondeur du métal. | Marquage grossier. | Marquage fin. |
| Marquage couleur en acier inoxydable. | Difficile de définir les paramètres et flou. | Marquage de différentes couleurs en définissant les paramètres. |
| PC, plastique ABS. | Marquage grossier avec bord jaune. | Lisse sans bord jaune. |
| Clavier avec peinture à transmission lumineuse. | Désactiver | Facile à rendre perméable à la lumière. |
| Composants électroniques, semi-conducteurs, usinage de précision ITO. | Largeur d'impulsion et puissance plus élevées. | Le pouls peut être ajusté pour obtenir la meilleure faculté et équilibrer la puissance. |
Dans la comparaison de l'introduction ci-dessus, nous pouvons voir que les machines de marquage laser à fibre MOPA peuvent remplacer le Q-switched graveurs laser à fibre dans de nombreuses applications. Dans certaines des applications les plus haut de gamme, le graveur laser à fibre MOPA est meilleur que le système de marquage laser à fibre Q-switched.
Comparaison des paramètres techniques
Similitudes et différences des paramètres techniques de la machine de marquage laser MOPA et Q-Switch
| Modèle | STJ-30F | STJ-30FM |
| Puissance laser | 30W | 30W |
| Laser Source | Laser à fibre à commutation Q Raycus | Laser à fibre JPT MOPA |
| Largeur d'impulsion | 90 à 120 ns | 6 à 250 ns |
| Plage de réglage de puissance | 10 à 100 % | 0 à 100 % |
| Énergie d'impulsion | 1Mj | 0.5mj |
| M2 | ||
| Résiste aux reflets élevés | NON | OUI |
| Diamètre du faisceau laser | 7 ±1mm | 7 ±0.5mm |
| Longueur d'onde lumineuse | 1064nm | |
| Mode de modulation laser | Couplage Amplification | |
| Zone de marquage | 100 *100mm (200*200mm et 300*300mm pour l'option) | |
| Vitesse de marquage max | 7000mm / s | |
| Profondeur de marquage | 0.01 ~0.5mm (Basé sur les matériaux) | |
| Largeur de ligne minimale | 0.01mm | |
| Caractère de marquage minimum | 0.2mm | |
| Méthode de refroidissement | Refroidissement par air | |
| Alimentation | 220V/ 50Hz | |
| Indicateur laser | Pointeur point rouge | |
| Marquage du contenu | Texte, motif, photo | |
| Le système d'exploitation | Windows 7 ou Windows 8 ou Windows 10 | |
| Logiciel laser | Logiciel de contrôle EZCAD | |
| Formats graphiques pris en charge | bmp, jpg, gif, tga, png, tif, ai, dxf, dst, plt | |
| Puissance de l'unité | ≤ 700W | |
En savoir plus sur les différentes machines de marquage laser à fibre
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| Machine de marquage laser à fibre MOPA | Machine de marquage laser à fibre Q-Switch |
Résumé
En un mot, le laser à fibre MOPA a une couverture de paramètres laser plus large, un réglage plus flexible et une gamme d'applications plus complète que le laser à fibre Q-switched. Dans le cas de la même puissance, les lasers à fibre Q-switched présentent plus d'avantages en termes de coût. Par conséquent, ces 2 structures laser présentent un état complémentaire sur le marché des applications du traitement laser pulsé nano2nd.
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