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光纤激光器常见的应用领域

作者:广源激光浏览次数: 日期:2015-12-28
 
    从2012年到2014年,伴随着光纤激光器的快速发展,光纤激光器件一直保持较高的增长速度。2014年,全球光纤激光器器件市场销售规模为3.65亿美元,比2013年的3.07亿美元同比增长了18.84%。最近几年全球已经有多家企业投资光纤激光器领域,同时,随着皮秒、飞秒以及大功率光纤激光器对中高端光纤激光器件的需求增长,未来几年光纤激光器件的市场规模还将保持在10%--20%的增长速度增长。与此同时材料加工应用领域,光纤激光器发展迅猛,在蓝宝石、脆性材料、薄片金属、钣金加工、微电子等领域正逐步取代传统激光器。为此,如何选择适当的光纤激光器就显得尤为重要。
 
  随着性能的不断提高,脉冲光纤激光器在材料加工中的应用,从最初的打标逐渐扩展到了精细打标、深雕、钻孔、表面清洁、精细切割与焊接等复杂应用,不同材料和加工需求的不同,对激光光束的单脉冲能量、脉冲宽度、重复频率等方面的性能提出了不同的要求。
 
  在普通打标中调Q脉冲激光器可以满足大多数应用对精度和速度要求,而在高质量的精细打标则可能需要选用MOPA脉冲激光器提高打标的精细度和一致性。高功率脉冲激光器随着单脉冲能量的提高可以满足深雕、钻孔和表面清洁等应用对精细度和速度的要求,而准连续激光器则可在精细切割、焊接、钻孔等应用中取代传统的YAG激光器,提高加工速度和工艺水平。
 
  1、打标及深雕
 
  光纤激光器是广大电子消费品和工业品低成本激光打标的理想选择。材料可追溯性、防伪措施或产品识别等需求的增长需要一种快速可靠的打标工艺。激光技术最为通用体现在它无需接触表面或使用墨水染料即可实现材料表面的达标或深雕。
 
  低功率调Q脉冲纳秒光纤激光器在激光打标应用中具有无与伦比的性能优势,打标质量好、速度快,且灵活性高。相互匹配的光束质量与峰值功率组合,又为脉冲光纤激光器开辟了新的应用领域,如硅材料的高速钻孔。这种脉冲光纤激光器特别适合金属,陶瓷及大多数塑料材料的打标。此外,还有功率高达4 kW的高功率调Q脉冲激光器,可用于快速去漆以及大面积涂覆。
 
  2、精密加工应用
 
  在所有基于激光的材料加工应用中,微加工通常特指那些图案尺寸、材料自身尺寸或是材料厚度<1 mm的细分领域。为了达到激光加工的尺寸要求,实际聚焦的光斑尺寸必须小得多,用这种光斑实现的钻孔孔径可能仅为数微米。
 
  在大多数微加工中,对于加工尺寸,或者相对于其他形貌定位的精确控制使人们对激光能量的应用以及能使光束移动至所需位置的移动系统提出了更为严苛的要求。这与其他激光微观加工/宏观加工,比如普通激光打标形成了鲜明的对比,因为用现成的光学器件和移动系统,要想使光斑尺寸小于30mm是不可能的。
 
  应用领域包括微切割、划片、选择性材料清除等,已覆盖从微电子到医疗器械等多种行业。

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