レーザーにおけるパルス幅と周波数の役割

レーザー処理システムでは,周波数とパルス幅は,ビームのエネルギー分布,熱入力強度,処理品質に影響を与える重要なパラメータです.両方ともパルスレーザーのエネルギー放出モードを決定します材料の高熱性能,およびレーザーアプリケーションの設計およびプロセス設定における主要な指標です.
レーザー の 周波数 の 役割
時間単位内でエネルギーが出力される方法に影響を与える
レーザー周波数は1秒間に繰り返されるレーザーパルスの数を示します 周波数が高くなるほど パルスが増えますそして,時間単位内の熱入力がより連続している同じ平均電源で周波数を増加させると 単一のパルスエネルギーが減少します
処理速度と熱影響区域に影響を与える
高周波ではレーザー作用点がより均質に加熱され,処理速度が増加しますが,材料内の熱蓄積も増加します.低周波は,高単パルスエネルギーを必要とするアプリケーションに使用されます深層エッチングや高反射材料の浸透など
表面質に影響を与える
適正な周波数設定により,スラッグを削減し,熱損傷を最小限に抑え,切断またはマーク経路を安定させることができます.過剰に高い周波数は,材料の表面の不均等な侵食や模糊した質感を引き起こす可能性があります..
レーザーにおけるパルス幅の役割
パルスのピークパワーとパルス幅を 測定する
パルス幅は,単一のレーザーパルス持続時間を指します.同じパルスエネルギー下では,パルス幅が短くなるほどピークパワーは高くなります.短パルス幅は,熱効果に敏感な材料を加工するために使用されます.
物質の吸収と蒸発メカニズムに影響を与える
短パルス幅レーザーは,しばしば"冷凍加工"に近い非熱処理モードに入り,熱拡散と溶融現象を減らすことができます.長パルス幅は主に熱効果を示し,溶融に適しています材質の塗装や熱沉積型加工
処理精度とエッジ品質に影響を与える
ナノ秒,ピコ秒,フェムト秒のパルス幅は,処理中に異なる熱影響領域を生む.パルス幅が短ければ短くなるほど,熱影響領域が小さい.精密加工やマイクロ構造加工に適した.
周波数とパルス幅の相乗効果
平均電源とピーク電源のバランスを決定する.
平均電源 = 単パルスエネルギー × 周波数
固定された平均電源では,周波数を増加させると,単一のパルスエネルギーが減少し,それによってピーク電源が変化する.パルス幅は,それぞれのパルスエネルギー密度のプロファイルにも影響する.
処理効率と熱制御への影響
周波数とパルス幅を調整することで,処理効率と熱影響の比率を制御し,高速マークなどの異なるプロセスモードを可能にします.深い彫刻精密な取り除きです
異なる材料の適応性に影響する
異なる材料は,レーザーエネルギー堆積モードに対する異なる感度を持っています.周波数とパルス幅の組み合わせは,材料の反応を決定します.蒸発プラズマ形成など