1960年第一臺紅寶石激光器問世，1961年我國研制出第一臺激光器，50多年來，由于激光具有単色性好、方向性強、相干性好及亮度高等優異性能，激光技術與應用發展迅猛。而其中全固態激光器因體積小、壽命長、結構緊湊、維護方便等一系列優點成為激光技術最具發展前途的研究領域之一。

 

作為當前主流的工業級激光器之一，固體紫外激光器基于其所具有的各種性能優勢被廣泛應用于各行業，由于其脈寬窄、多波長、輸出能量大、峰值功率高及材料吸收好等特點，并且紫外激光波長為355nm，屬于冷光源，可以被材料較好的吸收，對材料的破壞也是最小的，能做到常規CO2 激光器和光纖激光器無法做到的精細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部分，工作物質、泵浦源和光學諧振腔，用固體激光材料作為工作物質的激光器。工作物質在泵浦源的作用下發生粒子數反轉分布，成為激活物質，從而有光的放大作用，放大的光一部分反饋回來參加激勵，諧振腔產生振蕩，滿足一定條件后即可產生激光。

 

1、工作物質：激光器的核心，只有能實現能級躍遷的物質才能作為激光器的工作物質。

 

2、泵浦源：它的作用是給工作物質以能量，將原子由低能級激發到高能級的外界能量。通常可以有光能源、熱能源、電能源、化學能源等。

 

3、光學諧振腔：使工作物質的受激輻射連續進行；不斷給光子加速；限制激光輸出的方向。

 

應用及發展

 

3D打印及增才制造：在計算計控制下的紫外線激光以預定零件各分層截面的輪廓為軌跡對液態光敏樹脂逐點、逐層進行掃描，使被掃描的樹脂薄層產生光聚合反應而固化成型 。3D打印行業近兩年內飛速發展，SLA制造工藝更加完善，越來越成熟化的打印流程對紫外激光器提出了更高的要求。由此貝林激光為3D打印及增材制造應用特別推出0．5－3W風冷紫外激光器（LP105），此款激光器單脈沖能量＞5μJ＠100kHz，重復頻率30－100kHz，脈寬＜70ns＠100kHz，光束質量高（M2＜1．3），光斑圓度＞90％，這些嚴格的參數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

 

精細打標：紫外激光波長為355nm，屬于冷光源，可以被材料較好的吸收，且對材料的破壞性小，廣泛地運用于塑料、金屬、陶瓷、玻璃等材料表面精細打標。伴隨日益增長的工業化需求，飛行打標的應用更加普及，功率的需求因而也在增長。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計，功率輸出更加穩定并且脈寬＜15ns＠30khz能夠適用于更多的打標材料。

 

 

Lp106

 

材料切割：隨著紫外激光器功率提升，切割領域運用也更加廣泛，適用于覆蓋膜、PCB板、薄片金屬以及硅晶圓等材料。相較于傳統的CNC切割，激光擁有獨到的靈活加工各種曲線及小角度切割，效率更高，加工產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，無鋸齒現象。兩款加工效果都符合標準，10W功率加工時效率更高，更符合生產制造的需求，同時也代表在未來的切割應用中高功率的紫外激光設備會越來越受歡迎。

 

 

7W正面效果

 

 

7W背面效果

 

10W正面效果

 

 

10W背面效果

 

紫外激光器的發展趨勢

 

 

Marble UV－15

 

作為當前主流的工業級激光器之一，固體紫外激光器也在不斷的成長，從實驗室里的第一束紫外光到客戶手中成品的激光設備，激光性能更加優越穩定，使用壽命更長，穩定性更佳，效率更高。傳統模式的激光器一般分為電器與光學兩個獨立的板塊，軟件及控制部分集合在電控箱內部，光學則獨立在激光腔體內部，使用上會存在連接線的不便利，空間上也會占用設備更多的位置。

 

未來的工業化產品只會朝著便捷，集成的方向前進，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，穩定性更佳，因而高功率一體化機型成為必不可擋的發展趨勢。在激光器國產化的今天，貝林激光高功率15W固體紫外一體機，引領風潮，走在行業的最前沿。