采用固体激光器的热负荷影响

固体激光器是激光打标机可选用的一种激光器,相对于其它的激光器来说,其具有光束强,加工精细的特点。激光打码机突破了传统油墨喷码技术的规范性和单一性,创造出一种全新的打码方式,突出了产品的特色和品牌的差异性,提升了产品在日益激烈的市场中的竞争能力,同时为缩短产品升级换代周期、柔性生产提供了有力的工具。激光打标机按照标识形式的不同,激光打码设备可以分为刻划式和点阵式两种。目前市场中出现的激光打标设备大多是刻划式的,而新型的激光打标设备则是采用新型点阵技术—点阵驻留技术。

与闪光灯相比,有着50%发光效率的激光打标机半导体激光器对于激光打标机固体激光器来说是更理想的泵浦源。打标机标刻的是一个无法擦掉的永久性标记,它是通过激光直接在物体表面瞬间气化而成,无需借助任何辅助工具即可肉眼分辨,便于消费者识别。在过去的十年中,渐渐可以批量生产具有比较高的功率 与稳定性的半导体激光器带动了固体激光器从概念到结构上整体的发展。激光打标机半导体激光器发出的光波长很窄,能够调整到与激光泵浦物魇严格匹配的波长,这样就能够将固体激光器内部产生的热降到低,而这必将带给激光打标机激光器更高的效率和光束质量。此外半导体激光器的寿命一般在10000h以上,远超过闪光灯的不到1000h的寿命,这就使激光器整体变得更可靠,从而降低维护的频率。

典型的激光打标机固体激光器重要部分是一个棒状的激光活性介质,激光打标机用激光束在各种不同的物质表面打上的标记,激光打标机按照激光器不同可分为CO2激光打标机、半导体激光打标机、YAG激光打标机、光纤激光打标机。计算机控制系统是整个激光打标机控制和指挥的中心,同时也是软件安装的载体。棒状的介质很容易制作,其重要的特性是它输出的激光一般都是轴向对称的。其他形状如矩形板状不是生活中经常见到,只有当需要一些特殊的激光参数或需要增益物质的一些特殊规格时才会用到。工业应用的激光打标机固体激光器主要采用一些稀有气体的灯为光源,以光泵浦形式工作。不过由于闪光灯发射的光的波长线宽很宽,而工作物质却只吸收与之匹配的很窄波长范围的光,这就意味着只有很小一部分的泵浦能量被传给工作物质。除了效率问题之外,激光器在工作时还会产生大量的热,而这些废热也会影响输出激光的光束质量和输出功率。一般只有不到3%的电能可以转变成激光输出。

采用固体激光器的热负荷影响

这种热负荷会很严格的限制激光打标机固体激光器的输出功率和光束质量。热是产生在增益物质的内部的,而不管使用冷却剂还是用吸热器都只能冷却其边缘部分。这将使被泵浦的激光工作物质和温度分布不一致,导致机械应力的产生。因此终限制可以提供给激光工作物质的泵浦功率,并因此限制应力折损极限时的大输出功率。

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