در صنعت لیزر مدرن، لیزرهای MOPA (تقویت‌کننده توان نوسان‌گر اصلی) با طراحی ساختاری منحصربه‌فرد خود برجسته می‌شوند. برخلاف لیزرهای Q-switched سنتی، لیزرهای MOPA معماری‌ای را اتخاذ می‌کنند که در آن منبع بذر و تقویت‌کننده‌های چند مرحله‌ای از هم جدا شده‌اند - سیگنال پالس اولیه توسط منبع بذر لیزر نیمه‌رسانا که توسط پالس‌های الکتریکی هدایت می‌شود، تولید می‌شود و سپس توان توسط تقویت‌کننده فیبر تقویت می‌شود.
این طراحی جداسازی به ریشه مزیت فناوری آن تبدیل می‌شود و انقلابی در درجات آزادی پارامترها در زمینه پردازش با دقت بالا به ارمغان می‌آورد.
1. پارامترهای انعطاف‌پذیر و قابل تنظیم: عبور از محدودیت‌های سفت و سخت لیزرهای سنتی
جذابیت اصلی لیزرهای MOPA در توانایی آن‌ها در تنظیم مستقل پارامترهای چند بعدی نهفته است که به کاربران انعطاف‌پذیری پردازش تقریباً «سفارشی» می‌دهد.
عرض پالس در یک محدوده وسیع بسیار قابل تنظیم است: می‌توان آن را به‌طور دلخواه بین 2 نانوثانیه و 500 نانوثانیه تنظیم کرد.
با این حال، عرض پالس لیزرهای Q-switched سنتی در محدوده 80 تا 140 نانوثانیه ثابت است و نمی‌توان آن را فعالانه تنظیم کرد. عرض پالس باریک (مانند 2 نانوثانیه) می‌تواند ناحیه تحت تأثیر حرارت را به‌طور قابل توجهی کاهش دهد و به پردازش با دقت میکرون برسد. عرض پالس وسیع (مانند 500 نانوثانیه) انرژی تک پالس بالاتری را فراهم می‌کند و آن را برای سناریوهای با تقاضای انرژی بالا مانند حکاکی عمیق و جوشکاری مناسب می‌سازد.
حد بالایی فرکانس تکرار به‌طور قابل توجهی افزایش یافته است: از یک محدوده فرکانس فوق‌العاده وسیع از 1 هرتز تا 6 مگاهرتز پشتیبانی می‌کند و باندهای فرکانس بالا به سطح مگاهرتز می‌رسند.
با توجه به ویژگی‌های فیزیکی Q-switch، فرکانس بالای لیزرهای Q-switched معمولاً فقط به 100 کیلوهرتز می‌رسد. نرخ تکرار بالا به‌طور قابل توجهی راندمان پردازش را بهبود می‌بخشد.
توان پیک و شکل موج به‌طور دقیق قابل کنترل هستند: ترکیب عرض پالس باریک و انرژی بالا، توان پیک را قادر می‌سازد تا از سطح ده‌هزار وات فراتر رود. برای مواد با بازتابندگی بالا مانند مس و آلومینیوم، حالت‌های شکل موج هوشمندانه مانند «افزایش توان» را می‌توان طراحی کرد. ابتدا، پالس‌های پرانرژی لایه بازتابنده را می‌شکنند و سپس پالس‌های با فرکانس بالا پردازش پایدار را حفظ می‌کنند.
2. عملکرد برجسته: پایداری بالا را با سازگاری قوی ترکیب می‌کند
فراتر از آزادی پارامترها، خواص فیزیکی لیزرهای MOPA نیز به همان اندازه قابل توجه هستند:
کیفیت پرتو عالی: ضریب M² اکثر محصولات ≤1.510 است و مدل تک حالته در سطح کیلووات همچنان M² را حفظ می‌کند.<1.87، که یک نقطه کانونی ظریف و یکنواخت را تضمین می‌کند و برای سناریوهایی مانند علامت‌گذاری دقیق و پردازش ریز سوراخ مناسب است.
پایداری انرژی برجسته: انحراف انرژی پالس <±3% (8 ساعت)، پایداری انرژی بین پالس‌ها <5% RMS18، که ثبات را در طول پردازش مداوم طولانی‌مدت تضمین می‌کند.
قابلیت ضد انعکاس بالا ارتقا یافته: از طریق بهینه‌سازی مدار و طراحی جداسازی نوری، می‌تواند در برابر مواد با انعکاس بالا مانند مس (با بازتابندگی 97%) و برنج مقاومت کند. با توان کامل، 1000 آزمایش علامت‌گذاری مس قرمز را بدون هیچ‌گونه ناهنجاری پشت سر گذاشته است
سرعت پاسخگویی بسیار سریع: از ویژگی در دسترس بودن پالس اول پشتیبانی می‌کند، با زمان پاسخگویی سوئیچ به کوتاهی سطح نانوثانیه، که زمان انتظار بین فواصل علامت‌گذاری را کاهش می‌دهد و ظرفیت تولید کلی را افزایش می‌دهد
3. طیف گسترده‌ای از سناریوهای کاربردی: پوشش جامع از عملیات سطحی تا پردازش عمیق
انعطاف‌پذیری پارامترها، لیزرهای MOPA را به ابزار ترجیحی برای ماشین‌کاری دقیق در زمینه‌های متعدد تبدیل می‌کند:
عملیات سطحی ظریف
سیاه‌شدن آلومینیوم آنودایز شده: با ترکیب عرض پالس باریک (2-40 نانوثانیه) با نرخ تکرار بالا، علامت‌گذاری سیاه خالص یا خاکستری روی لایه اکسید پوسته تلفن همراه/کامپیوتر به دست می‌آید و مسیر جدیدی را برای طراحی ظاهری لوازم الکترونیکی مصرفی باز می‌کند.
علامت‌گذاری رنگی فولاد ضد زنگ: با استفاده از اثر تجمع حرارتی برای تنظیم ضخامت فیلم اکسید سطحی، الگوهای رنگی ماندگاری ایجاد می‌کند و ارزش افزوده محصول را افزایش می‌دهد
ماشین‌کاری دقیق میکرو
پردازش فیلم و ورق: برش فویل آلومینیوم/مس ≤100μm (برای الکترودهای باتری انرژی جدید) و جدا کردن پوشش ITO (برای صفحه‌نمایش لمسی).
خط‌کشی ریز نیمه‌رسانا: عرض پالس باریک به ناحیه تحت تأثیر حرارت کمتر از 50μm می‌رسد و از تراشه‌شدن مواد شکننده جلوگیری می‌کند
حکاکی و برش عمیق با توان بالا
مدل‌های تک حالته در سطح کیلووات، گلوگاه راندمان حکاکی عمیق را می‌شکنند:
راندمان حکاکی فولاد ضد زنگ 2 میلی‌متری 51.09 میلی‌متر مکعب در دقیقه است که 3.4 برابر بیشتر از مدل 60 واتی است
راندمان پردازش برنج 3 میلی‌متری 54.09 میلی‌متر مکعب در دقیقه است که بیش از 40 درصد افزایش دارد.
پردازش مواد حساس غیرفلزی
ترکیب نرخ تکرار کم (1 کیلوهرتز) و عرض پالس متوسط، علامت‌گذاری واضح روی پلاستیک‌ها و رزین‌ها را بدون فرسایش امکان‌پذیر می‌کند و آن را برای کلیدهای انتقال‌دهنده نور، کاتترهای پزشکی و غیره مناسب می‌سازد.
ترکیب آزادسازی پارامترها و پایداری عملکرد بالا، لیزرهای MOPA را قادر ساخته است تا از ابزارها به توانمندکننده‌های تولید دقیق تبدیل شوند - آن‌ها نه تنها قلم‌هایی هستند که نشانه‌های خود را به جا می‌گذارند، بلکه چاقوهایی هستند که آینده را شکل می‌دهند.