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激光打标技术10:激光器的选择

2020-5-2 7:33:48

激光器的选择

激光光源作为激光打标机的工作介质,激光器的性能好坏直接影响打标 的效果,因此选择一个性能良好的激光器将决定打标机的整体性能。激光打 标对激光器的要求主要有光束质量、脉冲重复频率和波长,光束质量决定了 激光打标的标记精度,脉冲重复频率则直接影响激光打标的标记速度,而激 光波长则对聚焦效果和打标精度很大影响并决定了所能标记的材料。目前常 用的C6激光器,其波长分别为10.6um,适用于标记非金属材质。我们选 CO?激光器时,从各方面来进行了考虑:

首先,物质对激光的吸收率与波长有着强烈的关系o CO.激光器波长分 布在红外波段,容易被物质吸收,易于标记。

其次,激光器的光束质量直接影响到其聚焦效果,对于点阵式标记来说, 其焦斑应小于0.5mmE9]a高斯光束的聚焦焦斑大小与光束的发散角、波长和 焦距的大小有关。在波长和焦距一定的情况下,只与发散角有关,而对于一 般激光器只要能在单模输出情况下经扩束镜压缩发散角再聚焦后都能够满 足打标的要求。

再次,对于脉冲激光器它有自己的脉冲重复频率/■的大小它直接影 响到标记速度v,二者之间的关系为:

V = c

式中V为字符标记速率,/为激光器的脉冲重复频率,归为每个字符的点阵 列数,。为常数,由于各神因素的影响,亦私以标记”5点阵字符为例, 每个字符需要标记5列,每列7个点,按照所要设计的打标效果达到每秒标 记字符数为300个,则每秒需要标记1500.激光器阵列每个脉冲可以标 记一死I,则激光器的脉冲重复频率必须达到1.5kHzo

综合上述因素,并且考虑到激光器的体积和将来产品组装的难度,以及 该系统主要用于非金属(像纸张、塑料等)打标,我们选用C6激光器作为 阵列式打标机的光源,CO?激光器输出平均功率较大,效率较高,输出光束 的质量比较好,而且技术成熟,成本低廉,是研制阵列式激光打标机比较理 想的选择。实际实验中,我们选购了上海同立公司生产的釦W脉冲式CCh 激光器,经过光学聚焦耦合系统,能够打出理想清晰的点阵。


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