Os papéis da largura e frequência dos pulsos nos lasers

Em um sistema de processamento a laser, a frequência e a largura do pulso são os parâmetros-chave que afetam a distribuição de energia do feixe, a intensidade da entrada de calor e a qualidade do processamento. Ambos determinam o modo de liberação de energia do laser pulsado, o nível de potência de pico e o comportamento de aquecimento do material, e são os indicadores centrais no projeto e na configuração do processo de aplicações a laser. 
I. O Papel da Frequência em Lasers 
Afetando a forma como a energia é emitida em uma unidade de tempo
A frequência do laser indica o número de pulsos de laser que se repetem em um segundo. Quanto maior a frequência, mais pulsos existem e mais contínua é a entrada de calor em uma unidade de tempo. Na mesma potência média, o aumento da frequência reduzirá a energia de um único pulso. 
Afeta a velocidade de processamento e a zona afetada pelo calor
Em frequências mais altas, os pontos de ação do laser são aquecidos de forma mais uniforme, o que pode aumentar a velocidade de processamento, mas também leva a um aumento no acúmulo de calor no material. Baixas frequências são usadas para aplicações que exigem alta energia de pulso único, como gravação profunda ou penetração de material de alta reflexão. 
Afetando a qualidade da superfície
Uma configuração de frequência razoável pode reduzir a escória, minimizar os danos térmicos e estabilizar a trajetória de corte ou marcação. Uma frequência excessivamente alta pode resultar em erosão superficial irregular do material ou texturas borradas. 
II. O Papel da Largura do Pulso em Lasers 
Determina a potência de pico e a largura do pulso do pulso.
A largura do pulso refere-se à duração de um único pulso de laser. Sob a mesma energia de pulso, quanto menor a largura do pulso, maior a potência de pico. Larguras de pulso curtas são usadas para processar materiais sensíveis aos efeitos térmicos. 
Influenciando os mecanismos de absorção e vaporização de materiais
Lasers de largura de pulso curta geralmente entram em um modo de processamento não térmico, que está mais próximo do "processamento a frio", e pode reduzir a difusão térmica e os fenômenos de fusão. A largura de pulso longa exibe principalmente efeitos térmicos e é adequada para fusão, revestimento ou processamento de materiais do tipo deposição térmica. 
Afetando a precisão do processamento e a qualidade da borda
Larguras de pulso de nanosegundos, picossegundos e femtosegundos resultam em diferentes áreas de influência térmica durante o processamento. Quanto menor a largura do pulso, menor a área de influência térmica, o que é adequado para processamento de precisão ou processamento de microestrutura. 
III. O Efeito Sinérgico da Frequência e da Largura do Pulso 
Determina o equilíbrio entre a potência média e a potência de pico.
Potência média = energia de pulso único × frequência.
Com uma potência média fixa, o aumento da frequência reduzirá a energia de pulso único, alterando assim a potência de pico. A largura do pulso afeta ainda mais o perfil de densidade de energia de cada pulso. 
Influência na eficiência do processamento e controle térmico
Ao ajustar a frequência e a largura do pulso, a relação entre a eficiência do processamento e a influência térmica pode ser controlada, permitindo diferentes modos de processo, como marcação em alta velocidade, gravação profunda ou remoção precisa. 
Afetando a adaptabilidade de diferentes materiais
Materiais diferentes têm diferentes sensibilidades ao modo de deposição de energia do laser. A combinação de frequência e largura do pulso determina a reação dos materiais, como fusão, vaporização, formação de plasma, etc.