前言
1960年第一臺(tái)紅寶石激光器問世，1961年我國(guó)研制出第一臺(tái)激光器，50多年來(lái)，由于激光具有単色性好、方向性強(qiáng)、相干性好及亮度高等優(yōu)異性能，激光技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展迅猛。而其中全固態(tài)激光器因體積小、壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)成為激光技術(shù)最具發(fā)展前途的研究領(lǐng)域之一。
作為當(dāng)前主流的工業(yè)級(jí)激光器之一，固體紫外激光器基于其所具有的各種性能優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)，由于其脈寬窄、多波長(zhǎng)、輸出能量大、峰值功率高及材料吸收好等特點(diǎn)，并且紫外激光波長(zhǎng)為355nm，屬于冷光源，可以被材料較好的吸收，對(duì)材料的破壞也是最小的，能做到常規(guī)CO2 激光器和光纖激光器無(wú)法做到的精細(xì)微加工和特殊材料加工。
固體紫外激光器出光原理
激光器必須具備以上三個(gè)部分，工作物質(zhì)、泵浦源和光學(xué)諧振腔，用固體激光材料作為工作物質(zhì)的激光器。工作物質(zhì)在泵浦源的作用下發(fā)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，成為激活物質(zhì)，從而有光的放大作用，放大的光一部分反饋回來(lái)參加激勵(lì)，諧振腔產(chǎn)生振蕩，滿足一定條件后即可產(chǎn)生激光。
1、工作物質(zhì)：激光器的核心，只有能實(shí)現(xiàn)能級(jí)躍遷的物質(zhì)才能作為激光器的工作物質(zhì)。
2、泵浦源：它的作用是給工作物質(zhì)以能量，將原子由低能級(jí)激發(fā)到高能級(jí)的外界能量。通常可以有光能源、熱能源、電能源、化學(xué)能源等。
3、光學(xué)諧振腔：使工作物質(zhì)的受激輻射連續(xù)進(jìn)行；不斷給光子加速；限制激光輸出的方向。
應(yīng)用及發(fā)展
3D打印及增才制造：在計(jì)算計(jì)控制下的紫外線激光以預(yù)定零件各分層截面的輪廓為軌跡對(duì)液態(tài)光敏樹脂逐點(diǎn)、逐層進(jìn)行掃描，使被掃描的樹脂薄層產(chǎn)生光聚合反應(yīng)而固化成型 。3D打印行業(yè)近兩年內(nèi)飛速發(fā)展，SLA制造工藝更加完善，越來(lái)越成熟化的打印流程對(duì)紫外激光器提出了更高的要求。由此貝林激光為3D打印及增材制造應(yīng)用特別推出0．5－3W風(fēng)冷紫外激光器（LP105），此款激光器單脈沖能量＞5μJ＠100kHz，重復(fù)頻率30－100kHz，脈寬＜70ns＠100kHz，光束質(zhì)量高（M2＜1．3），光斑圓度＞90％，這些嚴(yán)格的參數(shù)要求能夠完美解決在固化過程中硬度不夠，色澤差異等一系列問題，且風(fēng)冷的制冷方式使激光器體積更小更容易集成3D打印的整體光路。
Lp105
精細(xì)打標(biāo)：紫外激光波長(zhǎng)為355nm，屬于冷光源，可以被材料較好的吸收，且對(duì)材料的破壞性小，廣泛地運(yùn)用于塑料、金屬、陶瓷、玻璃等材料表面精細(xì)打標(biāo)。伴隨日益增長(zhǎng)的工業(yè)化需求，飛行打標(biāo)的應(yīng)用更加普及，功率的需求因而也在增長(zhǎng)。3－5W功率范圍可選的貝林激光器LP106系列，采用新的倍頻模組溫控設(shè)計(jì)，功率輸出更加穩(wěn)定并且脈寬＜15ns＠30khz能夠適用于更多的打標(biāo)材料。
Lp106
材料切割：隨著紫外激光器功率提升，切割領(lǐng)域運(yùn)用也更加廣泛，適用于覆蓋膜、PCB板、薄片金屬以及硅晶圓等材料。相較于傳統(tǒng)的CNC切割，激光擁有獨(dú)到的靈活加工各種曲線及小角度切割，效率更高，加工產(chǎn)品的良率也能得以提升。以PCB板為例，材料包層為銅鋁金屬，使用7W以及10W兩種不同功率紫外激光器處理，將PCB板切斷開，斷面邊緣整齊，無(wú)鋸齒現(xiàn)象。兩款加工效果都符合標(biāo)準(zhǔn)，10W功率加工時(shí)效率更高，更符合生產(chǎn)制造的需求，同時(shí)也代表在未來(lái)的切割應(yīng)用中高功率的紫外激光設(shè)備會(huì)越來(lái)越受歡迎。
7W正面效果
7W背面效果
10W正面效果
10W背面效果
紫外激光器的發(fā)展趨勢(shì)
Marble UV－15
作為當(dāng)前主流的工業(yè)級(jí)激光器之一，固體紫外激光器也在不斷的成長(zhǎng)，從實(shí)驗(yàn)室里的第一束紫外光到客戶手中成品的激光設(shè)備，激光性能更加優(yōu)越穩(wěn)定，使用壽命更長(zhǎng)，穩(wěn)定性更佳，效率更高。傳統(tǒng)模式的激光器一般分為電器與光學(xué)兩個(gè)獨(dú)立的板塊，軟件及控制部分集合在電控箱內(nèi)部，光學(xué)則獨(dú)立在激光腔體內(nèi)部，使用上會(huì)存在連接線的不便利，空間上也會(huì)占用設(shè)備更多的位置。
未來(lái)的工業(yè)化產(chǎn)品只會(huì)朝著便捷，集成的方向前進(jìn)，激光器也是一樣，體積更小，重量更輕，電路與光路的集成，功率更高，穩(wěn)定性更佳，因而高功率一體化機(jī)型成為必不可擋的發(fā)展趨勢(shì)。在激光器國(guó)產(chǎn)化的今天，貝林激光高功率15W固體紫外一體機(jī)，引領(lǐng)風(fēng)潮，走在行業(yè)的最前沿。
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