納秒激光器憑借獨特的工作原理展現出諸多優點,在眾多領域發揮著重要作用。隨著技術不斷發展,其性能將不斷優化,應用前景更為廣闊。
納秒激光器的優點:
1.成本效益:與同等功率的超快激光器相比,采購成本較低,后期維護簡便經濟,適合大規模工業應用。
2.高效穩定:具備較高的電光轉換效率和較低的能耗要求,適合大規模工業應用。同時,納秒激光器的脈沖寬度短,能在短時間內釋放高能量,實現高效加工。
3.熱效應可控:相較于傳統加工方法,納秒激光器產生的熱效應較小。紫外納秒激光器波長短、聚焦光斑小,進一步減小熱影響區,適用于精密加工。
4.適配性廣:支持多種波長(如紅外、綠光、紫外),可滿足不同材料加工需求。
納秒激光器的測定步驟:
1.功率與能量測量:通過積分球、功率計或能量計測量激光器的平均功率、峰值功率及單脈沖能量。需校準設備量程以避免過載,并記錄不同工作模式下的功率波動范圍。例如,連續激光器需檢測30分鐘內的功率穩定性,脈沖激光器需分析重復頻率與能量一致性。
2.光束質量分析:采用M2因子測量系統或光束分析儀評估光束傳播特性,包括光束發散角、光斑直徑和模式分布。重點檢測基模(TEM00)占比及高階模干擾情況,工業切割激光器通常要求M2值≤1.3。
納秒級脈沖寬度(1-100納秒)能在極短時間內釋放高能量,使材料瞬間氣化而非熔化,減少熱影響區(HAZ),支持kHz至MHz級重復頻率,配合高速振鏡掃描系統,可實現每秒數萬次的脈沖輸出。在3C電子行業,這種特性使激光打標速度提升至每秒3000字符以上,滿足大規模生產需求。通過波長轉換技術(如非線性晶體倍頻),可輸出532nm(綠光)、355nm(紫外)等波長,適配金屬、陶瓷、塑料、半導體等材料的加工。