半導(dǎo)體泵浦激光打標(biāo)機介紹

武漢華工激光工程有限責(zé)任公司W(wǎng)uhan Huagong Laser Engineering CO., Ltd. 2009年 4月 13日 半導(dǎo)體泵浦激光打標(biāo)機 半 導(dǎo) 體 泵 浦 激 光 打 標(biāo) 記 武漢華工激光工程有限責(zé)任公司W(wǎng)uhan Huagong Laser Engineering CO., Ltd. 2009年 4月 13日 半 導(dǎo) 體 泵 浦 激 光 打 標(biāo) 機 所 用 的 激 光 器 ， 從 工作 物 質(zhì) 分 類 來 講 ， 屬 于 固 體 激 光 激 光 器 的 的 一種 。 用 于 激 光 加 工 的 固 體 激 光 器 實 際 主 要 有 三種 ： 紅 寶 石 激 光 器 、 釹 （ NV） 玻 璃 激 光 器 、Nd:YAG激 光 器 三 種 。 Nd:YAG激 光 器 為 目 前 市 場 上 應(yīng) 用 最 多 的 一 種 。公 司 生 產(chǎn) 的 側(cè) 泵 激 光 打 標(biāo) 設(shè) 備 采 用 的 為Nd:YAG晶 體 ， 端 泵 激 光 打 標(biāo) 設(shè) 備 采 用 的 為YVO4晶 體 。 半 導(dǎo) 體 泵 浦 激 光 打 標(biāo) 記 武漢華工激光工程有限責(zé)任公司W(wǎng)uhan Huagong Laser Engineering CO., Ltd. 2009年 4月 13日 半 導(dǎo) 體 泵 浦 激 光 器 采 用 與 YAG光 譜 吸 收帶 吻 合 的 激 光 二 極 管 來 泵 浦 Nd:YAG,大 大 減 少了 非 吸 收 帶 光 能 轉(zhuǎn) 換 的 熱 量 ， 激 光 二 極 管 泵 浦（ 簡 稱 LD泵 浦 ） 的 Nd:YAG激 光 器 的 主 要 特 點是 電 光 轉(zhuǎn) 換 效 率 高 （ 約 為 20% 40%） ， 直 接獲 取 二 極 管 產(chǎn) 生 的 紫 外 波 長 激 光 (中 心 波 長 約 為808nm)。LD泵 浦 的 Nd:YAG激 光 器 有 兩 種 激 勵 方 式 ：(a)側(cè) 面 泵 浦 激 勵 ；(b)端 面 泵 浦 激 勵 。 側(cè) 面 泵 浦 激 光 器 最 核 心 的 部 分 就 是 激 光 器 模塊 部 分 ， 我 公 司 生 產(chǎn) 的 LSD50SI激 光 器 中 使 用 的激 光 器 模 塊 部 分 ， 主 要 由 三 個 部 分 組 成 ： 1、 Nd:YAG晶 體 ； 2、 二 極 管 模 塊 陣 列 （ 每 個 陣 列 由 3個 二 極 管 串 聯(lián) 組 成 ） 3個 ； 3、 金 屬 固 定 件 。 二 極 管 模 塊 所 產(chǎn) 生 的 泵 浦 光 波 長 約 為 808nm， 三個 二 極 管 模 塊 陣 列 均 勻 分 布 在 Nd:YAG晶 體 ， 成120度 角 。 側(cè) 面 泵 浦 激 光 打 標(biāo) 機 的 核 心激 光 器 模 塊 （ 左 圖 ） ， 其 中的 單 個 的 LD泵 浦 （ 右 上 圖 ） 。該 部 分 安 裝 有 嚴(yán) 格 的 工 藝 要求 。 早 期 學(xué) 習(xí) 日 本 先 進 的 工藝 裝 配 技 術(shù) 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。1 2 3 4 5 67 8 9 10 1-全 反 鏡 ； 2-LD泵 浦 ； 3- Nd:YAG晶 體 ； 4-聲 光 晶 體 ； 5-輸 出 鏡 ； 6、 9-45度 折 反 ； 8-保 護 鏡 ；10-窗 口 鏡 ； 紅 光 ； 激 光 ； 側(cè) 面 泵 浦 激 光 腔 原 理 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 振 鏡 X振 鏡 Y 激 光 器聚 焦 鏡 工 作 臺 擴 束 鏡外光路系統(tǒng) 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 激 光 從 激 光 腔 出 來 后 ， 經(jīng) 過 擴 束 鏡 對 光 斑 進 行 處 理 ， 通 過振 鏡 掃 描 系 統(tǒng) ， 最 后 經(jīng) 過 聚 焦 鏡 進 行 聚 焦 ， 發(fā) 揮 激 光 的 打標(biāo) 作 用 擴 束 鏡 是 能 夠 改 變 激 光 光 束 直 徑 和 發(fā) 散 角 的 透 鏡 組 件 。 從激 光 器 發(fā) 出 的 激 光 束 具 有 一 定 的 發(fā) 散 角 ， 對 于 激 光 加 工 來說 ， 只 有 通 過 擴 束 鏡 的 調(diào) 節(jié) 使 激 光 光 束 變 為 準(zhǔn) 直 （ 平 行 ）光 束 ， 才 能 利 用 聚 焦 鏡 獲 得 細(xì) 小 的 高 功 率 密 度 光 斑 ； 在 激 光 打 標(biāo) 設(shè) 備 中 ， 必 須 通 過 擴 束 鏡 最 大 限 度 地 改 善 激 光的 準(zhǔn) 直 度 才 能 得 到 遠(yuǎn) 距 離 打 標(biāo) 效 果 ； 不 同 倍 數(shù) 的 擴 束 鏡 和 相 應(yīng) 激 光 器 配 合 能 更 好 的 發(fā) 揮 激 光 器的 作 用 ； 擴 束 鏡 配 合 空 間 濾 光 片 使 用 則 可 以 使 非 對 稱 光 束分 布 變 為 對 稱 分 布 ， 并 使 光 能 量 分 布 更 加 均 勻 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 擴 束 系 統(tǒng) 和 聚 焦 系 統(tǒng) 組 成 了 一 個 后 焦 距 很 長 的 ，而 實 際 焦 距 很 短 的 一 個 長 工 作 距 離 系 統(tǒng) .即 是 為 了得 到 長 的 工 作 距 離 和 小 的 聚 焦 光 斑 。 先 擴 束 是 為了 改 善 光 斑 的 質(zhì) 量 ,為 了 以 后 的 加 工 。 擴 束 應(yīng) 該 包括 了 先 聚 焦 ,再 準(zhǔn) 直 。 后 面 的 再 聚 焦 是 為 了 縮 小 光斑 尺 寸 ， 提 高 功 率 密 度 ， 更 好 的 用 于 加 工 。 擴 束 鏡 的 最 大 出 射 光 直 徑 =最 大 入 射 光 直 徑 擴 束倍 數(shù) ， 最 終 以 最 大 出 射 光 直 徑 來 限 制 ， 如 一 擴 束鏡 最 大 出 射 光 直 徑 5mm， 擴 數(shù) 倍 數(shù) 為 5倍 ， 最 大出 射 光 直 徑 為 18mm， 則 入 射 光 直 徑 為 4mm， 出射 光 為 18mm。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 聚 焦 鏡 有 多 種 根 據(jù) 客 戶 打 標(biāo) 需 求 有 多 種 規(guī)格 可 選 ， 波 長 均 為 1064nm， 如 下 焦 距 mm 幅 面 mm F=100 70*70 F=160 110*110 F=210 145*145 F=254 175*175 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 從 字 面 意 思 可 以 了 解 到 ， 側(cè) 面 泵 浦 即 是 二極 管 泵 浦 源 在 產(chǎn) 生 激 光 的 晶 體 的 側(cè) 面 ， 端面 泵 浦 即 是 二 極 管 泵 浦 源 在 產(chǎn) 生 激 光 的 晶體 的 端 面 ， 這 個 概 念 一 定 要 清 晰 ， 很 多 初學(xué) 者 往 往 分 不 清 楚 這 兩 個 概 念 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 端 面 泵 浦 激 光 器 模 塊 ， 將 二 極 管 模 塊 產(chǎn) 生 的 泵 浦光 做 成 一 個 小 的 激 光 器 系 統(tǒng) ， 通 過 光 纖 的 傳 輸 ，經(jīng) 過 耦 合 之 后 最 終 成 為 端 泵 激 光 器 中 產(chǎn) 生 激 光 的晶 體 的 泵 浦 源 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 在 光 纖 通 信 （ 傳 輸 ） 鏈 路 中 ， 為 了 實 現(xiàn) 不 同 模 塊 、設(shè) 備 和 系 統(tǒng) 之 間 靈 活 連 接 的 需 要 ， 必 須 有 一 種 能在 光 纖 與 光 纖 之 間 進 行 可 拆 卸 （ 活 動 ） 連 接 的 器件 ， 使 光 路 能 按 所 需 的 通 道 進 行 傳 輸 ， 以 實 現(xiàn) 和完 成 預(yù) 定 或 期 望 的 目 的 和 要 求 ， 能 實 現(xiàn) 這 種 功 能的 器 件 就 叫 連 接 器 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 光 纖 連 接 器 就 是 把 光 纖 的 兩 個 端 面 精 密 對 接 起 來 ，以 使 發(fā) 射 光 纖 輸 出 的 光 能 量 能 最 大 限 度 地 耦 合 到接 收 光 纖 中 去 ， 并 使 由 于 其 介 入 光 鏈 路 而 對 系 統(tǒng)造 成 的 影 響 減 到 最 小 ， 這 是 光 纖 連 接 器 的 基 本 要求 。 在 一 定 程 度 上 ， 光 纖 連 接 器 也 影 響 了 光 傳 輸系 統(tǒng) 的 可 靠 性 和 各 項 性 能 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 光 纖 連 接 器 應(yīng) 用 極 廣 ， 品 種 繁 多 。 減 小 插 入 損 耗 是 連 接 器 設(shè) 計 的 基 礎(chǔ) ， 產(chǎn) 生 插 入 損耗 的 機 理 有 兩 方 面 ： a、 光 纖 公 差 引 起 的 固 有 損 耗 .主 要 由 光 纖 制 造 公差 ,即 纖 芯 尺 寸 、 數(shù) 值 孔 徑 、 纖 芯 /包 層 同 心 度 和 折射 率 分 布 失 配 等 因 素 產(chǎn) 生 。 b、 連 接 器 加 工 裝 配 引 起 的 固 有 損 耗 。 這 是 由 連 接器 加 工 裝 配 公 差 ， 即 端 面 間 隙 、 軸 線 傾 角 、 橫 向偏 移 和 菲 涅 爾 反 射 及 端 面 加 工 精 度 等 因 素 產(chǎn) 生 的 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 前 面 的 學(xué) 習(xí) 了 解 到 ， 激 光 腔 長 長 度 與 輸 出功 率 是 一 對 矛 盾 。 腔 體 越 長 ， 功 率 越 低 ； 光 束 質(zhì) 量 與 激 光 能 量 （ 功 率 ） 是 一 對 矛 盾 。 光 束 質(zhì) 量 越 好 ， 能 量 越 弱 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 公 司 端 面 泵 浦 激 光 設(shè) 備 諧 振 腔 ， 采 用 折 疊腔 的 模 式 ， 在 保 證 激 光 諧 振 腔 體 長 度 的 情況 下 ， 有 效 減 少 腔 體 物 理 體 積 。 端 面 泵 浦 和 側(cè) 面 泵 浦 激 光 器 的 內(nèi) 部 組 成 基本 相 同 ， 由 各 種 光 學(xué) 鏡 片 組 合 ， 最 終 形 成激 光 輸 出 光 路 系 統(tǒng) 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 7 6 5 4 3 2 189 1011 端 泵 激 光 腔 原 理 （ LSD12E） 1-光 纖 ； 2-光 纖 耦 合 器 ； 3-泵 浦 光 ； 4-10度 折 反 ；5-晶 體 物 質(zhì) ； 6-聲 光 晶 體 ； 7-全 反 鏡 ； 8、 輸 出 鏡 ；9-折 反 鏡 ； 10-折 反 鏡 ； 11-擴 束 鏡 12-紅 光 激 光 紅 光 輸 出 12 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 側(cè) 面 泵 浦 和 端 面 泵 浦 的 區(qū) 分 從 上 圖 可 以 看 出 ， 端 面 泵 浦 和 側(cè) 面 泵 浦 激光 器 的 根 本 區(qū) 分 在 泵 浦 源 的 激 勵 方 式 不 同 ，泵 浦 源 是 激 勵 發(fā) 光 晶 體 的 側(cè) 面 還 是 端 面 來判 定 。 本 質(zhì) 上 都 是 激 勵 晶 體 物 質(zhì) 發(fā) 光 ， 通過 諧 振 ， 最 終 輸 出 激 光 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 設(shè) 備 運 行 控 制 原 理 半 導(dǎo) 體 泵 浦 激 光 器 主 要 由 六 大 部 分 組 成 ：電 源 、 制 冷 系 統(tǒng) 、 聲 光 驅(qū) 動 、 振 鏡 部 分 、激 光 器 、 計 算 機 控 制 系 統(tǒng) 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。電 源 振 鏡 電 源激 光 器泵 浦 電 源制 冷 系 統(tǒng)聲 光 驅(qū) 動 整 機工 作計 算 機控 制 半 導(dǎo) 體 泵 浦 激 光 打 標(biāo) 機 運 行 控 制 原 理 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 首 先 要 保 證 設(shè) 備 正 常 運 行 ， 開 機 后 制 冷 系 統(tǒng) 首 先工 作 ， 計 算 機 系 統(tǒng) 供 電 完 成 。 達 到 設(shè) 備 工 作 設(shè) 定 溫 度 后 ， 設(shè) 備 其 他 部 分 才 能 正常 開 啟 ， 分 別 給 設(shè) 備 各 個 部 分 供 電 。 泵 浦 源 開 通 ，激 光 器 內(nèi) 部 光 路 系 統(tǒng) 啟 動 。 計 算 機 通 過 軟 件 和D/A卡 系 統(tǒng) 對 控 制 聲 光 部 分 讓 設(shè) 備 出 光 ， 同 時 給定 信 號 到 振 鏡 讓 振 鏡 同 步 動 作 ， 最 終 完 成 達 標(biāo) 動作 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 LSD50SI和 LSD50S 結(jié) 構(gòu) 和 功 能 實 現(xiàn) LSD50SI和 LSD50S 是 公 司 推 出 的 兩 款 半導(dǎo) 體 側(cè) 面 泵 浦 激 光 打 標(biāo) 設(shè) 備 。 原 理 基 本 相同 ， 兩 款 設(shè) 備 雖 然 從 型 號 上 看 只 差 一 個 字母 ， 但 整 個 外 觀 和 內(nèi) 部 構(gòu) 造 上 有 較 大 區(qū) 別 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 內(nèi) 部 整 體 結(jié) 構(gòu) 也 較 為 接 近 ， 就 是 將 二 極 管 激 光 模塊 代 替 LSY50F內(nèi) 部 激 光 腔 ， 其 他 鏡 片 尺 寸 位 置 稍微 有 點 偏 差 ， 同 時 使 用 模 塊 配 套 的 電 源 箱 。 LSD50SII市 場 定 位 較 低 ， 滿 足 普 通 用 戶 需 求 ， 是在 LSY50F的 基 礎(chǔ) 上 重 新 設(shè) 計 ， 可 以 相 對 減 少 設(shè) 計成 本 。 部 分 機 械 零 部 件 可 以 借 用 LSY50F型 號 原 設(shè)備 中 的 標(biāo) 準(zhǔn) 件 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。其 次 就 是 模 塊 電 源 不 同 ， 其 采 用 的 是 國 產(chǎn)二 極 管 激 光 器 模 塊 ， 并 使 用 與 之 配 套 的 激光 電 源 ， 擺 放 的 位 置 還 是 在 最 底 層 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 LSD50SI和 LSD50S 產(chǎn) 品 功 能 實 現(xiàn) 兩 種 型 號 設(shè) 備 在 功 能 實 現(xiàn) 上 基 本 一 直 ， LSD50SI電 源 控 制 箱 內(nèi) 將 整 機 電 源 控 制 、 泵 浦 電 源 和 聲 光 電 源融 為 一 體 。 先 啟 動 總 電 源 ， 開 通 電 腦 軟 件 。 待 水 溫 達 到 設(shè) 定工 作 溫 度 值 后 ， 泵 浦 電 源 才 能 開 通 。 LSD50SI的 泵 浦電 源 大 小 只 能 通 過 軟 件 來 調(diào) 節(jié) ， 而 LSD50S 則 可 以通 過 電 源 箱 面 板 調(diào) 節(jié) 旋 鈕 來 調(diào) 節(jié) 和 軟 件 調(diào) 節(jié) 兩 種 ， 事實 上 軟 件 調(diào) 節(jié) 電 流 可 以 使 得 調(diào) 節(jié) 更 為 精 確 ， 能 夠 激 光輸 出 能 量 更 好 的 調(diào) 節(jié) 和 控 制 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 一 般 水 冷 系 統(tǒng) 的 控 溫 是 測 量 水 箱 內(nèi) 溫 度 ，這 樣 在 水 循 環(huán) 不 夠 充 分 的 情 況 下 ， 其 他 局部 器 件 溫 度 可 能 比 顯 示 溫 度 較 高 ， 這 樣 容易 引 起 故 障 甚 至 損 壞 相 關(guān) 器 件 。 公 司 LSD50SI設(shè) 備 和 以 及 LSD30E在 使 用 水冷 系 統(tǒng) 的 同 時 ， 都 對 其 核 心 激 光 器 部 件 采取 了 溫 度 保 護 措 施 ， 有 利 于 更 好 的 對 設(shè) 備起 到 保 護 作 用 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 LSD12E和 LSD30E結(jié) 構(gòu) 和 功 能 實 現(xiàn) 兩 者 在 功 能 實 現(xiàn) 和 機 構(gòu) 上 存 在 較 大 區(qū) 別 ，冷 卻 方 式 不 同 決 定 了 結(jié) 構(gòu) 和 功 能 的 差 異 ，另 外 功 率 不 同 諧 振 腔 體 不 同 。 功 能 實 現(xiàn) 上都 是 通 過 聲 光 調(diào) Q來 控 制 激 光 輸 出 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 LSD12E和 LSD30E產(chǎn) 品 設(shè) 計 結(jié) 構(gòu) 以 及 差 異 特 點 LSD12E采 用 的 風(fēng) 冷 ， 無 水 箱 ， 設(shè) 備 整 體 體 積 較小 ， 采 用 半 導(dǎo) 體 TEC制 冷 片 對 激 光 器 和 LD模 塊 溫度 進 行 調(diào) 節(jié) ， 保 證 設(shè) 備 在 相 對 恒 定 溫 度 情 況 下 工作 。 LSD12E還 有 分 體 和 一 體 的 區(qū) 別 ， 一 體 機 含桌 面 式 工 作 ， 分 體 采 用 的 是 型 材 工 作 臺 ， 適 應(yīng) 不同 客 戶 需 求 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 LSD30E和 LSD12E有 較 大 差 異 ， 由 于LSD30E設(shè) 備 采 用 雙 端 面 泵 浦 （ 即 兩 個 泵 浦源 ） 增 加 了 水 冷 系 統(tǒng) ， 改 設(shè) 備 水 冷 系 統(tǒng) 采用 目 前 最 流 行 的 半 導(dǎo) 體 制 冷 水 箱 （ 無 需 空調(diào) ） ， 代 替 了 LSD12E風(fēng) 冷 系 統(tǒng) ， 使 得 設(shè) 備整 體 性 能 更 加 穩(wěn) 定 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 另 外 還 有 重 要 的 一 點 ， LSD30E激 光 器 采 用 雙 端面 泵 浦 的 方 式 ， 內(nèi) 部 光 路 結(jié) 果 稍 有 改 動 ， 但 原 理不 變 。 同 時 講 泵 浦 源 LD模 塊 直 接 轉(zhuǎn) 移 到 激 光 器 內(nèi)封 裝 ， 避 免 了 外 部 光 纖 插 拔 造 成 的 光 纖 損 壞 情 況 。 另 外 LSD30E所 配 合 的 水 箱 由 公 司 自 主 研 發(fā) ， 外形 和 電 源 控 制 箱 基 本 相 同 ， 無 需 獨 立 空 間 ， 水 箱能 夠 做 到 完 全 密 封 ， 防 止 水 質(zhì) 污 染 。 溫 度 顯 示 在水 箱 外 部 ， 方 便 觀 察 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 LSD12E和 LSD30E產(chǎn) 品 主 要 依 賴 于 TEC制冷 系 統(tǒng) ， 不 同 的 是 前 者 是 直 接 利 用 空 氣 來調(diào) 節(jié) ， 后 者 中 間 加 裝 了 水 循 環(huán) 系 統(tǒng) ， 通 過水 來 轉(zhuǎn) 換 熱 量 。 核 心 激 光 器 部 分 生 產(chǎn) 工 藝 （ 視 頻 ） 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 國 家 及 行 業(yè) 相 關(guān) 標(biāo) 準(zhǔn) GB/T 15490-1995 固 體 激 光 器 總 規(guī) 范 General specification for solid state lasers 現(xiàn) 行 1995-09-01實 施 GB 10320-1995 激 光 設(shè) 備 和 設(shè) 施 的 電 氣 安 全 Electrical safety of laser equipment and installations 現(xiàn) 行 1996-01-01實 施 ,代 替GB 10320-1988 GB 18217-2000 激 光 安 全 標(biāo) 志 Laser safety signs 現(xiàn) 行 2001-06-01實 施 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 3.2 具 體 型 號 設(shè) 備 技 術(shù) 參 數(shù)LSD50SI LSD50SII LSD12E LSD30E激 光 類 型 側(cè) 面 泵 浦 側(cè) 面 泵 浦 端 面 泵 浦 端 面 泵 浦激 光 波 長 1.064um 1.064um 1.064um 1.064um平 均 輸 出 功 率 50W 50W 12W 30W最 小 線 寬 0.02m m 0.02m m 0.01m m 0.01m m光 束 質(zhì) 量 * * * *電 源 2.5KW 1KW冷 卻 方 式 壓 縮 機 水冷 壓 縮 機 水 冷 風(fēng) 冷 半 導(dǎo) 體 水冷環(huán) 境 溫 度 室 溫 室 溫 室 溫 室 溫 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 設(shè) 備 自 身 特 點 現(xiàn) 在 激 光 打 標(biāo) 使 用 的 Nd： YAG激 光 器 都 是 以 氪 燈或 氙 燈 來 泵 浦 的 ， 其 泵 浦 效 率 很 低 ， 致 使 激 光 器的 總 效 率 只 能 達 到 2 5 ， 這 意 味 著 絕 大 部 分所 加 于 泵 浦 燈 的 電 功 率 都 轉(zhuǎn) 化 為 熱 量 。 因 此 ， 這種 激 光 打 標(biāo) 機 都 配 有 龐 大 的 冷 卻 系 統(tǒng) ， 其 體 積 可占 整 個 系 統(tǒng) 體 積 的 40 。 近 幾 年 出 現(xiàn) 的 半 導(dǎo) 體 激 光 泵 浦 的 固 體 激 光 器 ， 其總 體 轉(zhuǎn) 換 效 率 可 達 20 以 上 ， 因 而 可 以 大 大 縮 小激 光 器 冷 卻 系 統(tǒng) 的 體 積 ， 這 就 為 激 光 打 標(biāo) 機 向 輕型 化 、 小 型 化 方 向 發(fā) 展 創(chuàng) 造 了 條 件 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 而 近 年 來 出 現(xiàn) 的 大 功 率 光 纖 激 光 器 ， 其 散熱 性 能 好 、 轉(zhuǎn) 換 效 率 高 （ 是 半 導(dǎo) 體 激 光 泵浦 的 固 體 激 光 器 的 2倍 以 上 ） 、 激 光 閾 值 低 、可 調(diào) 諧 范 圍 寬 、 光 束 質(zhì) 量 好 、 免 維 護 和 價格 低 廉 、 制 作 靈 活 等 顯 著 優(yōu) 勢 ， 更 加 促 進了 激 光 打 標(biāo) 向 輕 型 化 、 小 型 化 方 向 發(fā) 展 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 半 導(dǎo) 體 泵 浦 激 光 打 標(biāo) 機 在 光 學(xué) 模 式 上 比 普 通 燈 泵浦 激 光 打 標(biāo) 機 更 加 優(yōu) 越 ， 同 時 免 去 經(jīng) 常 更 換 泵 浦燈 的 優(yōu) 點 ， 相 對 與 目 前 市 場 上 10W， 20W光 纖 機 ，公 司 該 類 型 標(biāo) 準(zhǔn) 半 導(dǎo) 體 泵 浦 激 光 打 標(biāo) 機 功 率 可 以達 到 50W。 價 格 與 光 纖 激 光 器 相 比 具 有 一 定 優(yōu) 勢 。 同 時 針 對光 纖 激 光 器 原 理 的 弱 點 ， 光 纖 激 光 器 無 法 在 高 反材 料 （ 如 鋁 板 ） 上 打 標(biāo) ， 該 類 型 產(chǎn) 品 可 以 很 好 的彌 補 光 纖 激 光 器 功 能 的 不 足 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 側(cè) 面 泵 浦 設(shè) 備 對 比 1 核 心 技 術(shù) 。 專 業(yè) 的 激 光 器 模 塊 設(shè) 計 和 自 主 生 產(chǎn) 能 力 ， 保 證 得 到 最 大 的出 光 效 率 和 最 好 的 激 光 模 式 ， 使 得 設(shè) 備 更 加 穩(wěn) 定 。 2 功 能 齊 全 的 打 標(biāo) 軟 件 。 及 時 滿 足 不 同 用 戶 的 改 進 要 求 。 添 加 相 應(yīng) 外 掛 軟 件 ， 實 現(xiàn)多 重 功 能 可 以 兼 容 多 種 通 用 的 圖 形 格 式 ： PLT、 DXF、WMF等 。 多 種 方 便 快 捷 的 排 版 工 具 ， 如 對 齊 、 位 置 、 大 小 、 旋 轉(zhuǎn) 等工 具 。 可 變 字 符 串 可 以 由 多 種 I/O通 道 獲 得 ， 如 可 以 通 過串 口 、 網(wǎng) 線 、 條 碼 槍 獲 得 ， 也 可 以 由 系 統(tǒng) 自 動 生 成 （ 如 序列 號 、 時 間 日 期 碼 等 ） ； 所 有 的 字 符 串 既 可 以 以 字 符 形 式 ，也 可 以 以 條 碼 形 式 標(biāo) 記 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 精 微 控 制 方 式 ， 可 以 對 每 個 小 的 標(biāo) 記 體 設(shè) 立 獨 立的 標(biāo) 記 參 數(shù) ， 如 標(biāo) 記 速 度 、 標(biāo) 記 電 流 （ 在 程 控 方式 下 ） 、 標(biāo) 記 頻 率 （ 在 程 控 方 式 下 ） 等 ； 采 用 了靈 活 的 控 制 ， 可 以 同 時 標(biāo) 記 出 多 種 多 樣 的 效 果 。 可 以 提 供 多 種 外 設(shè) 控 制 信 號 ， 系 統(tǒng) 配 有 標(biāo) 準(zhǔn) 的 腳踏 開 關(guān) ， 同 時 可 以 提 供 對 旋 轉(zhuǎn) 電 機 的 控 制 信 號 ，也 可 以 根 據(jù) 用 戶 需 求 ， 增 加 提 供 各 種 I/O信 號 或I/O結(jié) 點 。 對 標(biāo) 記 過 程 可 以 實 現(xiàn) 自 動 和 手 動 兩 種 標(biāo) 記 方 式 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 3 靈 活 的 控 制 方 式 。 LSD50SII控 制 模 塊 具 有 手 動 調(diào) 節(jié) 和 程 控 調(diào)節(jié) 兩 種 任 選 的 控 制 方 式 ， 可 滿 足 不 同 用 戶的 需 求 。 對 于 標(biāo) 記 電 流 、 頻 率 等 電 控 參 數(shù)既 可 采 用 直 觀 的 手 動 調(diào) 節(jié) ， 也 可 以 采 用 軟件 控 制 的 程 控 調(diào) 節(jié) 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 4 周 到 的 防 護 設(shè) 計 。 缺 水 保 護 ， 激 光 器 模 塊 與 內(nèi) 部 諧 振 腔 光 路實 行 雙 重 完 全 密 封 ， 設(shè) 備 長 期 不 工 作 ， 設(shè)備 會 自 動 進 入 休 眠 狀 態(tài) ， 減 小 電 能 的 消 耗 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 端 面 泵 浦 設(shè) 備 對 比 1 全 模 塊 化 設(shè) 計 。 各 模 塊 具 有 相 應(yīng) 獨 立 的 運 行 空 間 ， 相 互 連 接 簡 單 、直 接 ， 最 大 限 度 地 減 少 電 磁 干 擾 和 熱 干 擾 ， 保 證了 系 統(tǒng) 長 時 間 工 作 的 穩(wěn) 定 性 。 2 超 精 光 腔 設(shè) 計 。 專 業(yè) 的 激 光 諧 振 腔 設(shè) 計 ， 保 證 得 到 最 大 的 出 光 效率 和 最 好 的 激 光 模 式 ， 同 時 降 低 對 溫 度 的 依 賴 性 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 3 功 能 齊 全 的 打 標(biāo) 軟 件 。 及 時 滿 足 不 同 用 戶 的 改 進 要 求 。 添 加 相 應(yīng) 外 掛 軟件 ， 實 現(xiàn) 多 重 功 能 可 以 兼 容 多 種 通 用 的 圖 形 格 式 ：PLT、 DXF、 WMF等 。 多 種 方 便 快 捷 的 排 版 工 具 ， 如 對 齊 、 位 置 、 大小 、 旋 轉(zhuǎn) 等 工 具 。 可 變 字 符 串 可 以 由 多 種 I/O通 道獲 得 ， 如 可 以 通 過 串 口 、 網(wǎng) 線 、 條 碼 槍 獲 得 ， 也可 以 由 系 統(tǒng) 自 動 生 成 （ 如 序 列 號 、 時 間 日 期 碼等 ） ； 所 有 的 字 符 串 既 可 以 以 字 符 形 式 ， 也 可 以以 條 碼 形 式 標(biāo) 記 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 精 微 控 制 方 式 ， 可 以 對 每 個 小 的 標(biāo) 記 體 設(shè) 立 獨 立的 標(biāo) 記 參 數(shù) ， 如 標(biāo) 記 速 度 、 標(biāo) 記 電 流 （ 在 程 控 方式 下 ） 、 標(biāo) 記 頻 率 （ 在 程 控 方 式 下 ） 等 ； 采 用 了靈 活 的 控 制 ， 可 以 同 時 標(biāo) 記 出 多 種 多 樣 的 效 果 。 可 以 提 供 多 種 外 設(shè) 控 制 信 號 ， 系 統(tǒng) 配 有 標(biāo) 準(zhǔn) 的 腳踏 開 關(guān) ， 同 時 可 以 提 供 對 旋 轉(zhuǎn) 電 機 的 控 制 信 號 ，也 可 以 根 據(jù) 用 戶 需 求 ， 增 加 提 供 各 種 I/O信 號 或I/O結(jié) 點 。對 標(biāo) 記 過 程 可 以 實 現(xiàn) 自 動 和 手 動 兩 種 標(biāo) 記 方 式 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 4 靈 活 的 控 制 方 式 。 所 有 的 控 制 模 塊 都 具 有 手 動 調(diào) 節(jié) 和 程 控 調(diào)節(jié) 兩 種 任 選 的 控 制 方 式 ， 可 滿 足 不 同 用 戶的 需 求 。 對 于 標(biāo) 記 電 流 、 頻 率 等 電 控 參 數(shù)既 可 采 用 直 觀 的 手 動 調(diào) 節(jié) ， 也 可 以 采 用 軟件 控 制 的 程 控 調(diào) 節(jié) 。 可 以 配 備 高 性 能 聲 光 驅(qū) 動 ， 更 好 的 實 現(xiàn) 高精 度 打 標(biāo) 工 藝 的 要 求 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 5 周 到 的 防 護 設(shè) 計 。 缺 水 保 護 ， 激 光 諧 振 腔 光 路 和 完 全 密 封 ，設(shè) 備 長 期 不 工 作 ， 設(shè) 備 會 自 動 進 入 休 眠 狀態(tài) ， 減 小 電 能 的 消 耗 。 6、 先 進 的 制 冷 系 統(tǒng) ， LSD30E設(shè) 備 中 采 用半 導(dǎo) 體 制 冷 水 箱 ， 極 大 的 減 小 了 工 作 噪 音 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 制 造 業(yè) 為 了 采 用 激 光 加 工 設(shè) 備 ， 要 求 激 光 加 工 設(shè) 備 能 夠 達到 以 下 基 本 要 求 ： a） 滿 足 使 用 要 求 ， 能 夠 提 升 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 或 制 造 新 產(chǎn) 品 ， 提高 企 業(yè) 的 競 爭 能 力 ； b） 可 靠 性 ， 能 在 工 業(yè) 環(huán) 境 下 運 行 ， 24小 時 連 續(xù) 工 作 ， 一般 熟 練 工 作 人 員 就 能 操 作 ； c） 安 全 性 ， 設(shè) 備 安 全 性 能 好 ， 使 用 中 不 會 發(fā) 生 人 身 傷 害或 其 他 給 企 業(yè) 造 成 損 失 的 事 故 ； d） 回 收 投 資 周 期 短 ， 要 求 設(shè) 備 性 能 好 、 價 格 合 理 、 能 耗少 、 占 地 面 積 小 ， 使 企 業(yè) 能 夠 以 較 少 的 投 資 、 較 低 的 運 行成 本 、 取 得 較 高 的 經(jīng) 濟 效 益 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 半 導(dǎo) 體 泵 浦 激 光 打 標(biāo) 機 由 于 其 原 理 特 性 ，對 客 戶 的 工 作 環(huán) 境 有 一 定 要 求 ： 如 空 氣 濕度 、 灰 塵 度 、 溫 度 等 。 對 于 采 用 水 制 冷 的激 光 設(shè) 備 ， 水 質(zhì) 要 求 相 對 其 他 類 型 的 設(shè) 備要 高 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 主 要 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 激 光 標(biāo) 識 一 般 通 過 三 種 方 式 實 現(xiàn) ： a) 去 除 表 面 材 料 打 標(biāo) b) 去 除 表 面 鍍 層 或 涂 層 c) 變 色 打 標(biāo) 這 三 種 方 式 中 的 前 兩 種 均 可 在 產(chǎn) 品 表 面 留 下 一 定 深 度（ 0.3mm， 視 材 質(zhì) 而 定 ） 的 凹 痕 ， 第 三 種 則 因 為 材 料 本身 在 遇 熱 后 會 出 現(xiàn) 化 學(xué) 反 應(yīng) 后 發(fā) 生 變 色 。 因 此 激 光 標(biāo) 識 具有 永 久 性 和 極 強 的 防 偽 作 用 。 目 前 國 內(nèi) 市 場 上 常 見 的 激 光 打 標(biāo) 機 大 致 分 以 下 兩 大 類 型 ： 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 a) 激 光 噴 碼 機 是 和 各 種 產(chǎn) 品 包 裝 生 產(chǎn) 線 配 套 的 一 種 標(biāo) 記 設(shè) 備 ， 被 標(biāo) 記 的產(chǎn) 品 在 生 產(chǎn) 線 上 無 停 頓 地 運 動 ， 激 光 連 續(xù) 噴 碼 （ 打 標(biāo) ） ，長 期 運 行 免 維 護 ， 屬 于 環(huán) 境 保 護 性 新 一 代 產(chǎn) 品 。 該 設(shè) 備 只 需 選 用 不 同 的 激 光 器 （ 原 裝 進 口 超 長 壽 命 的 CO2激 光 器 或 YAG連 續(xù) 激 光 器 ） 就 可 以 對 各 種 在 線 運 動 的 產(chǎn) 品或 材 料 如 紙 張 、 塑 料 、 玻 璃 、 皮 革 、 木 材 或 金 屬 材 料 進 行標(biāo) 記 ， 代 替 油 墨 噴 碼 在 各 種 產(chǎn) 品 上 以 點 陣 方 式 標(biāo) 記 日 期 、批 號 、 時 間 、 文 字 的 功 能 ， 無 需 油 墨 、 無 污 染 、 節(jié) 省 運 行費 用 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 b) 高 速 掃 描 振 鏡 式 激 光 打 標(biāo) 機 是 目 前 國 內(nèi) 外 最 先 進 的 激 光 打 標(biāo) 系 統(tǒng) ， 這種 系 統(tǒng) 具 有 掃 描 速 度 快 、 重 復(fù) 精 度 高 、 耐用 性 好 等 特 點 ， 與 激 光 噴 碼 機 在 線 運 動 的工 件 所 不 同 ， 激 光 標(biāo) 記 機 多 用 于 靜 止 的 材料 如 紙 張 、 塑 料 、 玻 璃 、 皮 革 、 木 材 或 金屬 材 料 進 行 標(biāo) 記 ， 以 矢 量 圖 的 方 式 標(biāo) 記 日期 、 批 號 、 時 間 、 文 字 和 各 種 商 標(biāo) 圖 案 等 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 精 細(xì) 打 標(biāo) 領(lǐng) 域 激 光 打 標(biāo) 技 術(shù) 目 前 在 國 內(nèi) 外 工 業(yè) 上 的 應(yīng) 用 逐 步 擴大 ， 各 種 新 型 的 打 標(biāo) 系 統(tǒng) 層 出 不 窮 ， 它 以 其 獨 特的 優(yōu) 點 正 在 取 代 傳 統(tǒng) 的 標(biāo) 記 方 法 ， 如 ： 沖 壓 、 印刷 、 化 學(xué) 腐 蝕 等 ,在 各 種 機 械 零 部 件 、 電 子 元 器 件 、集 成 電 路 模 塊 、 儀 器 、 儀 表 、 電 機 銘 牌 、 工 具 甚至 食 品 包 裝 等 物 體 表 面 上 ,標(biāo) 記 出 漢 字 、 英 文 字 符 、數(shù) 字 、 圖 形 等 ， 從 而 在 這 些 領(lǐng) 域 取 得 了 廣 泛 的 應(yīng)用 。 國 際 上 一 些 發(fā) 達 國 家 已 將 該 技 術(shù) 作 為 工 業(yè) 加工 的 工 藝 標(biāo) 準(zhǔn) 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 高 端 和 精 細(xì) 材 料 加 工 工 業(yè) 加 工 用 打 標(biāo) 機 經(jīng) 歷 了 機 械 -氣 動 -激 光 的 發(fā) 展 過程 。 目 前 ， 國 內(nèi) 普 通 的 激 光 打 標(biāo) 機 多 是 紅 外 激 光控 制 系 統(tǒng) 。 用 于 非 金 屬 打 標(biāo) 的 一 般 是 CO2激 光 器 ，波 長 為 10.6m;而 用 于 金 屬 打 標(biāo) 的 波 長 一 般 是1064nm或 者 532 nm。 普 通 的 1064nm打 標(biāo) 機 的 單光 子 能 量 小 ， 紅 外 激 光 通 過 振 動 材 料 分 子 產(chǎn) 生 熱作 用 ， 使 材 料 先 溶 化 再 揮 發(fā) ， 進 而 在 材 料 上 產(chǎn) 生刻 痕 ， 這 對 于 高 精 度 加 工 非 常 不 利 。 資 金 的 使 用 是 有 限 的 ， 人 力 資 源 的 開 發(fā) 是 無 限 的 。 在 紫 外 光 譜 區(qū) 域 ， 許 多 材 料 有 較 高 的 線 性 吸 收 系數(shù) ， 對 材 料 (特 別 是 透 光 材 料 )的 去 除 非 常 有 利 。 紫外 激 光 加 工 過 程 稱 為 “ 光 蝕 ” 效 應(yīng) ， 高 能 量 的 光子 通 過 “ 冷 ” 處 理 直 接 破 壞 材 料 的 化 學(xué) 鍵 ， 所 加工 出 來 的 材 料 具 有 光 滑 的 邊 緣 和 極 低 限 度 的 碳 化 。因 此 ， 紫 外 甚 至 深 紫 外 的 激 光 器 被 應(yīng) 用 于 精 細(xì) 加工 ， 極 易 被 人 們 接 受 。 對 于 半 導(dǎo) 體 泵 浦 激 光 打 標(biāo) 機 的 精 細(xì) 加 工 只 是 相 對性 而 言 。