De rollen van pulsbreedte en frequentie in lasers

In een laserverwerkingssysteem zijn frequentie en pulsbreedte de belangrijkste parameters die van invloed zijn op de energieverdeling van de straal, de intensiteit van de warmte-invoer en de kwaliteit van de verwerking.Beide bepalen de energieafgifte van de laser., het piekvermogensniveau en het verwarmingsgedrag van het materiaal, en zijn de kernindicatoren bij het ontwerp en het proces van lasertoepassingen.
I. De rol van de frequentie in lasers
Het beïnvloeden van de manier waarop energie binnen een tijdseenheid wordt geproduceerd
De laserfrequentie geeft het aantal laserpulsen aan dat zich herhaalt in een seconde.en hoe meer continu de warmte-invoer binnen een tijdseenheidBij hetzelfde gemiddelde vermogen vermindert het verhogen van de frequentie de energie van een enkele puls.
Bewerkingssnelheid en warmte-afhankelijke zone
Bij hogere frequenties worden de laserwerkingspunten gelijkmatiger verwarmd, wat de verwerkingssnelheid kan verhogen, maar ook tot een toename van de warmteaccumulatie in het materiaal leidt.Laagfrequenties worden gebruikt voor toepassingen die een hoge energie van één impuls vereisen, zoals diep etsen of hoogreflecterend materiaalpenetratie.
Invloed op de oppervlaktekwaliteit
Een redelijke frequentie kan schroot verminderen, thermische schade minimaliseren en het snijden of markeren stabiliseren.Een te hoge frequentie kan leiden tot ongelijke oppervlakteerosie van het materiaal of wazigere texturen.
II. De rol van de pulsbreedte in lasers
Bepaal het piekvermogen en de breedte van de puls.
De breedte van de puls verwijst naar de duur van een enkele laserpuls.Korte pulsbreedten worden gebruikt voor het verwerken van materialen die gevoelig zijn voor thermische effecten.
Beïnvloeden van de absorptie- en verdampingsmechanismen van materialen
Lasers met een korte pulsbreedte gaan vaak in een niet-thermische verwerkingsmodus, die dichter bij "koude verwerking" ligt en thermische diffusie en smeltfenomenen kan verminderen.Lange pulsbreedte vertoont voornamelijk thermische effecten en is geschikt voor het smelten, bekleding of thermische afzetting.
Bewerkingsnauwkeurigheid en randkwaliteit beïnvloeden
De breedte van de nanoseconde, picoseconde en femtoseconde pulsen resulteert in verschillende thermische invloedsgebieden tijdens de verwerking.met een vermogen van meer dan 50 W,.
III. Het synergetische effect van frequentie en pulsbreedte
Bepaal het evenwicht tussen gemiddelde vermogen en piekvermogen.
Gemiddeld vermogen = energie van een enkele puls × frequentie.
Bij een vast gemiddeld vermogen zal het verhogen van de frequentie de energie van de enkele puls verminderen, waardoor het piekvermogen verandert.
Invloed op de verwerkingsefficiëntie en de thermische controle
Door de frequentie en de pulsbreedte aan te passen, kan de verhouding tussen verwerkingsefficiëntie en thermische invloed worden gecontroleerd, waardoor verschillende procesmodussen, zoals hoge snelheidsmarkering,diepgraveren, of nauwkeurige verwijdering.
Invloed op de aanpassingsvermogen van verschillende materialen
De combinatie van frequentie en pulsbreedte bepaalt de reactie van de materialen, zoals smelten,verdamping, plasmavorming, enz.