纳秒激光器凭借独特的工作原理展现出诸多优点,在众多领域发挥着重要作用。随着技术不断发展,其性能将不断优化,应用前景更为广阔。
纳秒激光器的优点:
1.成本效益:与同等功率的超快激光器相比,采购成本较低,后期维护简便经济,适合大规模工业应用。
2.高效稳定:具备较高的电光转换效率和较低的能耗要求,适合大规模工业应用。同时,纳秒激光器的脉冲宽度短,能在短时间内释放高能量,实现高效加工。
3.热效应可控:相较于传统加工方法,纳秒激光器产生的热效应较小。紫外纳秒激光器波长短、聚焦光斑小,进一步减小热影响区,适用于精密加工。
4.适配性广:支持多种波长(如红外、绿光、紫外),可满足不同材料加工需求。
纳秒激光器的测定步骤:
1.功率与能量测量:通过积分球、功率计或能量计测量激光器的平均功率、峰值功率及单脉冲能量。需校准设备量程以避免过载,并记录不同工作模式下的功率波动范围。例如,连续激光器需检测30分钟内的功率稳定性,脉冲激光器需分析重复频率与能量一致性。
2.光束质量分析:采用M2因子测量系统或光束分析仪评估光束传播特性,包括光束发散角、光斑直径和模式分布。重点检测基模(TEM00)占比及高阶模干扰情况,工业切割激光器通常要求M2值≤1.3。
纳秒级脉冲宽度(1-100纳秒)能在极短时间内释放高能量,使材料瞬间气化而非熔化,减少热影响区(HAZ),支持kHz至MHz级重复频率,配合高速振镜扫描系统,可实现每秒数万次的脉冲输出。在3C电子行业,这种特性使激光打标速度提升至每秒3000字符以上,满足大规模生产需求。通过波长转换技术(如非线性晶体倍频),可输出532nm(绿光)、355nm(紫外)等波长,适配金属、陶瓷、塑料、半导体等材料的加工。