Na moderna indústria de lasers, os lasers MOPA (master oscillator power amplifier) se destacam com seu design estrutural único. Ao contrário dos lasers Q-switched tradicionais, os lasers MOPA adotam uma arquitetura onde a fonte de semente e os amplificadores de múltiplos estágios são separados - o sinal de pulso inicial é gerado pela fonte de semente de laser semicondutor impulsionada por pulsos elétricos, e então a potência é amplificada pelo amplificador de fibra.
Este design de desacoplamento se torna a raiz de sua vantagem tecnológica, trazendo uma revolução nos graus de liberdade de parâmetros no campo do processamento de alta precisão.
1. Parâmetros flexíveis e ajustáveis: Rompendo as limitações rígidas dos lasers tradicionais
O charme central dos lasers MOPA reside em sua capacidade de ajustar independentemente parâmetros multidimensionais, o que dota os usuários com flexibilidade de processamento quase "personalizada"
A largura do pulso é altamente ajustável em uma ampla faixa: Pode ser definida arbitrariamente entre 2ns e 500ns.
No entanto, a largura do pulso dos lasers Q-switched tradicionais é fixa na faixa de 80 a 140ns e não pode ser ajustada ativamente. Uma largura de pulso estreita (como 2ns) pode reduzir significativamente a zona afetada pelo calor e obter processamento de precisão em nível de mícron. Uma largura de pulso ampla (como 500ns) fornece maior energia de pulso único, tornando-a adequada para cenários de alta demanda de energia, como gravação profunda e soldagem.
O limite superior da frequência de repetição foi significativamente aumentado: Suporta uma faixa de frequência ultra-ampla de 1Hz a 6MHz, com bandas de alta frequência atingindo o nível de MHz.
Devido às características físicas do Q-switch, a alta frequência dos lasers Q-switched geralmente atinge apenas 100kHz. A alta taxa de repetição melhora significativamente a eficiência do processamento.
Potência de pico e forma de onda são precisamente controláveis: A combinação de largura de pulso estreita e alta energia permite que a potência de pico exceda o nível de dez mil watts. Para materiais de alta refletividade, como cobre e alumínio, modos de forma de onda inteligentes como "incremento de potência" podem ser projetados. Primeiro, pulsos de alta energia rompem a camada refletiva e, em seguida, pulsos de alta frequência mantêm o processamento estável.
2. Desempenho excepcional: Combina alta estabilidade com forte adaptabilidade
Além da liberdade de parâmetros, as propriedades físicas dos lasers MOPA são igualmente notáveis:
Excelente qualidade do feixe: O fator M² da maioria dos produtos é ≤1.510, e o modelo de modo único de nível de quilowatt ainda mantém M²<1.87, garantindo um ponto focal fino e uniforme, que é adequado para cenários como marcação precisa e processamento de microfuros.
Estabilidade de energia excepcional: Deriva de energia de pulso <±3% (8 horas), estabilidade de energia entre pulsos <5% RMS18, garantindo consistência durante o processamento contínuo de longo prazo.
Capacidade aprimorada anti-alta reflexão: Através da otimização do circuito e do design de isolamento óptico, pode suportar materiais de alta reflexão, como cobre (com uma refletividade de 97%) e latão. Com potência total, passou em 1000 testes de marcação de cobre vermelho sem quaisquer anomalias
Velocidade de resposta extremamente rápida: Suporta o recurso de disponibilidade do primeiro pulso, com um tempo de resposta de comutação tão curto quanto o nível de nanossegundos, reduzindo o tempo de espera entre os intervalos de marcação e aumentando a capacidade geral de produção
3. Ampla gama de cenários de aplicação: Cobertura abrangente desde o tratamento de superfície até o processamento profundo
A flexibilidade de parâmetros torna os lasers MOPA a ferramenta preferida para usinagem de precisão em vários campos:
Tratamento de superfície fina
Anodização de alumínio enegrecido: Combinando largura de pulso estreita (2-40ns) com alta taxa de repetição, a marcação preta pura ou em tons de cinza é alcançada na camada de óxido de conchas de telefones celulares/computadores, abrindo um novo caminho para o design de aparência de eletrônicos de consumo.
Marcação colorida em aço inoxidável: Utilizando o efeito de acumulação térmica para regular a espessura do filme de óxido de superfície, ele gera padrões de cores duradouros e aumenta o valor agregado do produto
Micro-usinagem de precisão
Processamento de filmes e folhas: Corte de folha de alumínio/cobre ≤100μm (para eletrodos de bateria de nova energia) e remoção do revestimento ITO (para telas sensíveis ao toque).
Riscagem fina de semicondutores: Largura de pulso estreita atinge uma zona afetada pelo calor de menos de 50μm, evitando lascamento de materiais frágeis
Gravação e corte profundos de alta potência
Modelos de modo único de nível de quilowatt rompem o gargalo de eficiência da gravação profunda:
A eficiência de gravação de aço inoxidável de 2 mm é de 51,09 mm³/min, o que é 3,4 vezes maior do que o modelo de 60W
A eficiência de processamento de latão de 3 mm é de 54,09 mm³/min, um aumento de mais de 40%.
Processamento de materiais sensíveis não metálicos
A combinação de baixa taxa de repetição (1kHz) e largura de pulso moderada permite uma marcação clara em plásticos e resinas sem ablação, tornando-a adequada para chaves transmissoras de luz, cateteres médicos, etc.
A combinação de liberalização de parâmetros e alta estabilidade de desempenho permitiu que os lasers MOPA evoluíssem de ferramentas para habilitadores da fabricação de precisão - eles não são apenas canetas que deixam suas marcas, mas também facas que moldam o futuro.