RPMC Teollinen pikosekundinen laser neoMOS-70ps

Tuotekatsaus ja tekninen tausta

neoMOS-70ps on saksalaisen neoLASE:n kehittämien teollisten pikosekundaliserjärjestelmien erinomainen edustaja, ja se on neoMOS-ultralyhytpulssilaser-sarjan jäsen. Sarjaan kuuluu malleja eri pulssinleveyksillä femtosekunnin neoMOS 700fs:stä pikosekundisiin neoMOS 10ps ja neoMOS 70ps, muodostaen täydellisen ultralyhyen pulssin laserratkaisun7. neoMOS-70ps on suunniteltu erityisesti teollisuuden jatkuvaan tuotantoympäristöön, ja siinä on integroitu edistynyt kuituoskillaattoritekniikka luotettavaan puolijohdevahvistinarkkitehtuuriin, ja se osoittaa poikkeuksellista suorituskykyä tarkan mikrokoneistuksen alalla.

Teknisten lähteiden näkökulmasta neoMOS-sarja edustaa neoLASE:n ammattimaista kertymistä solid-state lasereiden alalla ja sen suunnittelufilosofia korostaa tasapainoa "luotettavuuden" ja "vähän huollon" välillä1. Perinteisiin ultranopeisiin laserjärjestelmiin verrattuna neoMOS-70ps hylkää monimutkaisen CPA-tekniikan (chirped pulse amplification) ja ottaa käyttöön yksinkertaisemman ja tehokkaamman MOPA-rakenteen (master oscillator power amplifier), joka ei vain pienennä järjestelmän kokoa, vaan myös parantaa merkittävästi energian muunnostehokkuutta. Tämä suunnittelukonsepti vastaa alan kiireelliseen tarpeeseen miniatyrisoida ja integroida laitteita, jolloin laserpään kokoa ohjataan hämmästyttävällä 330 mm × 220 mm × 90 mm:llä (15 W versio), mikä helpottaa huomattavasti järjestelmän integrointia.

NeoMOS-70ps:n keskeinen kilpailukyky heijastuu sen teollisuustason kestävyyteen. Laitteet on suunniteltu jatkuvaan 24/7-käyttöön, ja keskimääräinen vikojen välinen aika (MTBF) ylittää huomattavasti laboratoriotason lasereiden kestoaikaa tärkeimpien komponenttien redundantin suunnittelun ja tiukkojen ympäristösopeutustestien ansiosta7. Laserjärjestelmä käyttää modulaarista arkkitehtuuria, joka koostuu pääasiassa viidestä osasta: siemenlähde (kuituoskillaattori), esivahvistin, päävahvistin, harmoninen generaattori (valinnainen) ja ohjausyksikkö. Niiden joukossa siemenlähde perustuu luotettavaan laserdiodipumppaukseen pikosekunnin alkupulssien tuottamiseksi; vahvistinvaiheessa käytetään puolijohdevahvistustekniikkaa pulssiominaisuuksien tarkkuuden varmistamiseksi energian tehostamisen aikana.

Markkina-asemoinnin näkökulmasta neoMOS-70ps on tarkoitettu pääasiassa korkean tarkkuuden materiaalinkäsittelyyn, mukaan lukien, mutta ei rajoittuen, aurinkosähkö- ja elektroniikkatuotteiden tuotantoon, näyttölasien käsittelyyn sekä turvallisuus- ja koristemerkintäsovellukset. Näillä alueilla 70 ps:n pulssinleveys tarjoaa ihanteellisen lämpövaikutteisen vyöhykkeen hallinnan samalla, kun vältetään ultralyhyiden pulssien (kuten femtosekuntilaserit) monimutkaisuus ja kustannukset. Laser tukee joustavaa toistotaajuuden säätöä (yhdestä 80 MHz:iin) ja pulssienergian säätöä (jopa 250 μJ), joka mukautuu erilaisiin prosessointitarpeisiin.

Tekniset parametrit ja suorituskykyominaisuudet

NeoMOS-70ps pikosekundisellä laserilla on erinomainen suorituskyky monissa teknisissä parametreissa sen hienostuneen suunnittelun ansiosta, ja se täyttää täysin teollisen tarkkuuskäsittelyn tarpeet. Näiden teknisten indikaattorien syvä ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää laitteiden valinnassa, prosessien kehittämisessä ja järjestelmäintegraatiossa. Tässä osiossa analysoidaan laserin ydinparametreja ja niiden takana olevaa teknistä merkitystä yksityiskohtaisesti, jotta käyttäjät ymmärtävät täysin laitteen suorituskykyominaisuudet.

Lähtöjen perusominaisuudet

NeoMOS-70ps:n keskusaallonpituus on 1064nm, joka kuuluu lähi-infrapunaspektrialueeseen. Tällä aallonpituudella on sopivat absorptio-ominaisuudet useille teollisille materiaaleille, ja se voidaan muuntaa tehokkaasti vihreäksi valoksi (532 nm) tai ultraviolettivaloksi (355 nm/266 nm) epälineaaristen kiteiden kautta erityisten sovellusvaatimusten täyttämiseksi24. Laserin keskimääräinen lähtöteho on 15 W, mikä on keski-korkea tehotaso pikosekundisissä lasereissa ja riittää useimpiin mikrokoneistustehtäviin. Sen yhden pulssin energia voi olla 250 μJ, mikä tarjoaa riittävän energiatakuun korkean kynnyksen materiaalien käsittelyyn.

Pulssin leveys on neoMOS-70ps:n nimeämisperuste ja ydinominaisuus, jota ohjataan tarkasti 70 pikosekuntia (70 000 femtosekuntia)4. Tämä pulssinleveysalue tasapainottaa taitavasti prosessointitarkkuutta ja järjestelmän monimutkaisuutta - verrattuna nanosekunnin lasereihin lämpövaikutusalue pienenee huomattavasti, ja vältytään femtosekuntien lasereiden erittäin korkean huipputehon aiheuttamilta optisilla vaurioilta. Laser tukee laajaa toistotaajuuden säätöä yhdestä säteilystä 80 MHz:iin, ja käyttäjät voivat valita joustavasti prosessoinnin tehokkuus- ja tarkkuusvaatimusten mukaan2. On syytä huomata, että laite voidaan varustaa "Burst mode" -toiminnolla (pulssijonotila), jolla voidaan saavuttaa monimutkainen pulssisekvenssitulostus ilman ulkoista laukaisua erityisten materiaalinkäsittelytarpeiden täyttämiseksi.