激光20W MOPA系列光纤激光器应用介绍2018.2.22

20W MOPA光纤激光器应用介绍

应用工程师：无锡创永激光刘工

微信：1039258953

2016年7月18日

20W MOPA参数表

新20W MOPA参数

序号脉宽/ns 降功率频率/KHz 频率范围/KHz

1 3 1000 10-2000

2 4 500 10-2000

3 6 300 10-2000

4 8 250 10-2000

5 13 170 10-1500

6 20 115 10-1000

7 30 90 5-1000

8 50 75 5-500

9 80 60 5-500

10 100 50 5-500

11 150 45 3-500

12 200 40 3-500

13 250 35 3-500

长脉宽单脉冲能量高，热效应明显，窄脉宽单脉冲能量低，热效应弱；高频率，平均功率高，热效应明显，低频率（10KHz），平均功率低，热效应弱；低扫描速度，低填充密度，激光能量集中，热效应明显，高扫描速度，中等填充密度（0.02mm），激光能量分散，热效应弱。

固定脉宽，100%功率，频率由小增大，平均功率线性增大，直至降功率频率（4ns400KHz），降功率频率到最大频率，功率趋于稳定。

固定脉宽，100%功率，频率由小增大，峰值功率增大，直至降功率频率

（4ns400KHz），降功率频率到最大频率，峰值功率呈反比例函数递减。

其他脉宽类似。

MOPA光纤激光器，脉宽可调，脉冲频率范围大，应用范围十分广泛，本文中介绍了20W MOPA光纤激光器部分常见应用，用于20W MOPA应用介绍和推广。其中不同材料参数设置有所差异，文中参数可作为参考，如有不同之处，敬请谅解。

1.1 小米手机壳阳极氧化铝标刻黑色LOGO

1.2 小米充电宝阳极氧化铝标刻白色LOGO

1.3 阳极氧化铝上标刻0.8mmX0.8mm黑色二维码，显微镜下可扫描

2. 304不锈钢标刻

2.1 304不锈钢打彩色LOGO

2.2 304不锈钢名牌标刻黑色

2.3 304不锈钢深雕

3.部分高分子材料标刻

3.1 公牛插座、苹果手机数据线等某些白色高分子材料标刻深色3.2 PA66+、PE等某些黑色高分子材料标刻浅色

4. 电子器件标刻

4.1 电解电容标记黑色参数

4.2 PCB板标刻白色二维码和参数

4.3 电镀电子器件标刻

4.4 IC芯片等电子器件参数标刻

5. 漆剥除

5.1 汽车、电脑、手机等透光件漆剥除

5.2 亚克力瓶、橡胶按键表面漆剥除

5.3 电脑铝制外壳导通处漆剥除

6. 铜制器件标刻

6.1黄铜件标记白色尺寸参数

7. 微弧氧化铝合金标刻黑色名牌

8. 碳钢轴承标记黑色参数

9. 铝箔、锡箔、铜箔切割

10. 氧化锆陶瓷标刻黑色

11. 氧化钛银黑色参数标刻

12. 钛彩色标刻

1.1 小米手机壳阳极氧化铝标刻黑色LOGO

应用介绍

表面阳极氧化处理的铝制小米手机壳、结构件、铝型材等材料使用MOPA的窄脉宽4ns、6ns、8ns，可以在材料表面标刻黑色LOGO和参数。

效果分析

160mm场镜聚焦光斑过小，黑色LOGO表面比较粗糙，210mm场镜聚焦光斑适中，LOGO表面比较均匀；频率过高，热效应明显，200KHz左右较为适当；功率过高，LOGO表面迎光侧看略显白色，氧化层被破坏，功率过低，LOGO表面略显本色；速度越慢，效果越黑；填充密度越小，效果越黑。

工艺参数（小米LOGO）

项目参数备注

场镜210mm 160mm效果黑，210mm、254mm表面均匀脉宽4ns 脉宽小，热效应少

频率240KHz

功率70%

速度700mm/s

填充密度0.0025mm

填充方式弓型

1.2 小米充电宝阳极氧化铝标刻白色LOGO

效果分析

提高峰值功率，去除材料表面氧化层。

工艺参数

项目参数

场镜210mm

脉宽4ns

频率200KHz

功率80%

速度1300mm/s

填充密度0.03mm

填充方式弓

1.3 阳极氧化铝上标刻0.8mmX0.8mm黑色二维码，显微镜下可扫描

工艺参数

项目参数

场镜254mm

脉宽4ns

频率100KHz

功率31%

速度500mm/s

填充密度0.001mm

填充方式弓

2. 304不锈钢标刻

2.1 304不锈钢打彩色LOGO

应用介绍

MOPA具有最大2MHz频率的脉冲输出，较高的光斑重叠可使304不锈钢呈现出不同颜色，随着光斑重叠率的上升依次呈现蓝色、金黄色、紫色、蓝色、绿色等彩色效果。适当调节频率和功率可以改变颜色的饱和度。

彩色标刻对焦深要求比较严格，微小的差异会出现不同的效果，目前彩色标刻文字效果不均匀。

工艺参数

颜色

黄色

1

黄色

2 浅蓝

色1 浅蓝

色2 深蓝

色 黑色

1 黑色

2 黑色

3 绿色

1 白色

紫红

色 紫色

棕色

黑色

4 场镜 210 210 210 210 210 210 210 210 210 210 210 210 210 254 脉宽 4 6 4 4 4 8 20 8 8 50 50 4 4 20 频率 200 200 400 100 400 200 11

5 250 320 30 450 700 100 115 功率

60

40

60

60

60

50

60

50

60

50

55

30

70

75 速度 500 1000 2000 500 1000 1000 1000 100 1000 1000 1000 1000 1000 1000 填充

0.00

2

0.001

0.002

0.002

0.001

0.001

0.00

2

0.01

0.00

1

0.01

0.00

1

0.001

0.002

0.002

2.2 304不锈钢名牌标刻黑色

应用介绍（老板燃气灶标识标刻） 使用420mm 场镜，高频率可以在304不锈钢表面标刻黑色文字、线条和LOGO ，效果无手感，效率高。 效果分析

弓字型填充标刻字体，会使字体出现条纹。

项目 参数1 参数2 参数3 参数4 备注

场镜 210mm 210mm 254mm 420mm 1.参数1适合标刻较小字体

2.参数4适

合大范围、无手感，效果为深色

脉宽 8 ns 30 ns 20ns 30nm 频率 250KHz 90KHz 115KHz 90KHz 功率 50% 60% 75% 85% 速度 100mm/s 1000mm/s 1000mm/s 200mm/s 填充密度 0.01mm 0.002mm

0.002mm

0.01mm 填充方式

双向

双向

3. 部分高分子材料标刻

3.1 公牛插座、苹果手机数据线等某些白色高分子材料标刻深色 应用介绍