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基于光纖激光器的皮秒加工系統實現優良微加工效果

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關鍵詞: 皮秒加工,激光系統,光纖激光

      德國漢諾威激光中心聯六家工業合作伙伴,基于光纖激光器成功開發出了一種皮秒激光系統,應用該系統已經在黃銅和鋁材料上取得了優良的微細加工效果。
              
      工業應用對微細激光加工系統有著諸多要求——激光束必須便于聚焦、幾乎沒有波動、光束的重新調整必須降低到最小程度。此外,工業激光加工系統的體積必須盡可能緊湊小巧、能夠放置在工件附近,并且不易受到惡劣制造環境的影響。
              
      到目前為止,用于金屬微加工的激光系統多使用固體激光器,使用過程中容易出現光束非準直的情況,經常需要重新調整。并且這些激光系統通常采用水冷系統,因此其體積相對較大,很難集成到產品生產線中。
              
      德國漢諾威激光中心最新開發出的基于光纖激光器的皮秒激光系統,能夠滿足工業應用的所有需求。該系統非常靈活,能夠實現不同的設置,因為激光振蕩器和放大器是分開的。根據所要加工的材料不同、以及想要達到的加工效果,該激光系統的重復頻率和平均輸出功率可以很容易地調節,以滿足不同加工應用的需求。因此,該系統能夠快速、獨特地對加工步驟進行優化。
              
      該系統采用一個輸出波長為1.03μm、脈沖寬度約40ps的激光二極管作為脈沖源。脈沖重復率高度靈活,能夠在50kHz~40MHz之間設置。使用一個三級放大器,脈沖功率可以從幾十μW放大到平均輸出功率14W。在重復頻率為1MHz時,脈沖能量可達到14μJ。
              
      該皮秒激光加工系統能夠提供卓越的光束質量,并且能夠抵御惡劣的生產環境,如灰塵污染、溫度波動、或機械振動等。目前,該系統已經在鋁和黃銅材料上實現了很好的加工效果。另外,與傳統的固體激光加工系統相比,該系統結構緊湊,體積小巧。該高功率皮秒激光加工系統開創了很多新的應用領域,如鋁材料的打標、硬幣等硬金屬材料(V70)的沖壓等。

      漢諾威激光中心的PULSAR項目得到了BMBF的資助,PicoQuant、InnoLight等多家公司參與了該項目。

    (審核編輯: 智匯小新)

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