激光基本原理激光基本原理2021/3/112021/3/111 1基本概念n n原子的能态（能级）原子的能态（能级）n n跃迁：能态的变化，往低能态跃迁（辐射），往跃迁：能态的变化，往低能态跃迁（辐射），往高能态跃迁（泵浦）高能态跃迁（泵浦）n n辐射：自发辐射（激光产生的诱因）和受激辐射辐射：自发辐射（激光产生的诱因）和受激辐射（激光放大的基础）（激光放大的基础）n n反馈：全反半反镜片的作用（选择与其法线平行、反馈：全反半反镜片的作用（选择与其法线平行、经过晶体、对应波长的光，即决定什么光能被放经过晶体、对应波长的光，即决定什么光能被放大，选择与竞争）大，选择与竞争）2021/3/112021/3/112 22021/3/112021/3/113 3调Q与脉冲n n调Q激光器与脉冲激光器对比，水塔n n调Q即开关，n n声光调Q：超声波衍射光栅n n电光调Q：旋转偏振方向n n机械调Q：2021/3/112021/3/114 4Q开关2021/3/112021/3/115 5QS27-4S-B-XXnQS： Q-Switch Q-Switch 缩写缩写缩写缩写 27 ：声光驱动射频频率声光驱动射频频率声光驱动射频频率声光驱动射频频率 MHzMHz 4 ：通光孔径通光孔径通光孔径通光孔径 1.6 2 3 4 5 6.5 8 mm1.6 2 3 4 5 6.5 8 mm S ：超声波模式超声波模式超声波模式超声波模式 C C 偏振偏振偏振偏振 S S非偏振非偏振非偏振非偏振 D D正交正交正交正交 B ：水接头形式水接头形式水接头形式水接头形式 S B RS B RXXnXXn：厂家特殊定义的符合：厂家特殊定义的符合：厂家特殊定义的符合：厂家特殊定义的符合 AT1 AT1 公制螺纹公制螺纹公制螺纹公制螺纹 未指名未指名未指名未指名 英制螺纹英制螺纹英制螺纹英制螺纹2021/3/112021/3/116 6激光倍频技术原理n n激光倍频技术是指通过改变激光频率，使激光向更短波长扩展，来获得范围更宽的激光波长。n n每一种函数都能通过级数展开n n 激光倍频的基本原理是利用频率为的光穿过某些晶体时，由于非线性效应产生各次谐波，针对2次谐波倍频进行放大（角度匹配，o、e光折射率），而抑制其他频率的谐波，而获得波长减少一半的激光，如1064 nm的激光通过ktp倍频晶体后可获得532 nm的激光。 2021/3/112021/3/117 7分类腔内倍频腔内倍频腔外倍频腔外倍频Nd:YVO4Nd:YVO4QLBONd:YVO4Nd:YVO4QLBO2021/3/112021/3/118 8打标机用到的激光器打标机用到的激光器n nCO2激光器，新锐、相干、自制n nYAG灯泵浦固体激光器灯泵浦固体激光器 kr lamp Nd:YAG rodNd:YAG rodn n侧面泵浦侧面泵浦固体激光器固体激光器 LD Nd:YAG rodLD Nd:YAG rodn n端面泵浦端面泵浦固体激光器固体激光器 LD LD Nd:YAG Nd:YVONd:YAG Nd:YVO4 4n n光纤激光器光纤激光器 IPG ,SPIIPG ,SPI LD Yb:YLP LD Yb:YLP解释打标机主要命名历史原因解释打标机主要命名历史原因2021/3/112021/3/119 9侧面泵浦侧面泵浦和端面泵浦端面泵浦的区别泵浦光泵浦光泵浦光泵浦光泵浦光泵浦光泵浦光泵浦光激光激光激光激光主要是泵浦方向的差别主要是泵浦方向的差别2021/3/112021/3/111010全反镜全反镜QQ头头小孔小孔半反镜半反镜反射腔反射腔+-YAG灯泵浦固体激光器灯泵浦固体激光器2021/3/112021/3/111111全反镜全反镜QQ头头泵浦头泵浦头小孔小孔半反镜半反镜侧面泵浦激光器侧面泵浦激光器2021/3/112021/3/111212端面泵浦激光器端面泵浦激光器全反镜全反镜QQ头头激光二极管（激光二极管（激光二极管（激光二极管（LDLD）准直聚焦系统准直聚焦系统半反镜半反镜激光晶体激光晶体光纤光纤2021/3/112021/3/111313全反镜全反镜激光二极管（激光二极管（激光二极管（激光二极管（LDLD）耦合系统耦合系统半反镜半反镜Yb:YLPYb:YLP光纤光纤光纤激光器光纤激光器2021/3/112021/3/111414激光器的主要组成器件激光器激光器灯泵浦灯泵浦侧面泵浦侧面泵浦 端面泵浦端面泵浦泵浦源泵浦源氪灯氪灯泵浦头泵浦头LDLD工作物质工作物质Nd:YAGNd:YAGNd:YAGNd:YAGNd:YVONd:YVO4 4光学共振腔光学共振腔 全反镜全反镜 半反镜半反镜其他元件其他元件 Q Q开关开关 小孔光阑小孔光阑2021/3/112021/3/1115152021/3/112021/3/111616Nd:YAGNd:YVO42021/3/112021/3/111717泵浦源内部泵浦源内部泵浦头泵浦头加长分离镀金腔加长分离镀金腔2021/3/112021/3/111818金属腔金属腔陶瓷腔陶瓷腔缺点缺点缺点缺点：成本高，寿命短（相对）：成本高，寿命短（相对）优点：光束质量好优点：光束质量好优点：光束质量好优点：光束质量好优点：寿命长，稳定优点：寿命长，稳定优点：寿命长，稳定优点：寿命长，稳定缺点：寿命长，稳定（相对）缺点：寿命长，稳定（相对）缺点：寿命长，稳定（相对）缺点：寿命长，稳定（相对）2021/3/112021/3/111919F-聚焦镜2021/3/112021/3/112020焦距焦距(mm)(mm)最大打最大打标标范范围围(mm)(mm)10010050*5050*50160160100*100100*100210210130*130130*130254254160160160160420420300300300300 F-聚焦镜是一种可以保证激光焦点始终在工作台平面上的一种聚焦镜。 它具有一定的焦深，可以使激光打标机在一定曲面上它具有一定的焦深，可以使激光打标机在一定曲面上进行打标。进行打标。 每一种聚焦镜有各自的焦距，对应不同的打标范围，每一种聚焦镜有各自的焦距，对应不同的打标范围，各镜头最大的打标范围如下表：各镜头最大的打标范围如下表：F-聚焦镜2021/3/112021/3/112121打标机系统2021/3/112021/3/1122222021/3/112021/3/112323部件n n激光器n n电源：快速响应电源，普通电源n n控制卡：PCI3000、DCP1000、EMCCn n标准控制软件：5.1、5.2、hanscam（双头）n nQ驱：自制，NEOS，GOOCHn n振镜:德国SCANLAB 7和SCANLAB102021/3/112021/3/112424EP系列打标机n nEP-12和EP-25L2021/3/112021/3/112525n nEP-25S(DRACO)和EP-TWIN25S(DRACO)应用该激光器打标机型2021/3/112021/3/112626绿激光系列n nEP-G5n nEP-G7n nEP-G112021/3/112021/3/112727DRACO激光器平台-整合各类型端泵激光器YVO4多种功多种功率、多种脉宽率、多种脉宽端泵激光器端泵激光器YAG多种功率、多多种功率、多种脉宽端泵激光器种脉宽端泵激光器绿光多种功率、多绿光多种功率、多种脉宽端泵激光器种脉宽端泵激光器DRACO激光器平激光器平台台整整合合2021/3/112021/3/112828n n1、优异的光束质量DRACO系列激光器可输出M21.4的高质量光束。n n2、极高的激光稳定性 功率不稳定度1.5%，点处理均匀DRACO系列激光器特点概述2021/3/112021/3/112929 3、可靠的结构设计DRACO系列激光器先进的冷却、密封设计及选用德国、美国产的高品质的关键器件。由于结构设计合理，在更换干燥剂、泵浦二极管，或调试控制板等激光器维护时非常方便。 4、多参量的输出 复杂的、高要求的应用需要针对性强的激光输出参量。 “DRACO”作为一个激光器平台，通过多重冗余设计，可实现不同激光波长、不同激光功率、不同激光脉宽等的组合输出，最大限度满足各个行业应用的需要。DRACO系列激光器特点概述2021/3/112021/3/113030激光器外形图2021/3/112021/3/113131n n“ “DRACO”DRACO”作为一个激光器平台，可根据应用需要灵作为一个激光器平台，可根据应用需要灵活组合不同的光学设计，实现不同波长、不同功率、活组合不同的光学设计，实现不同波长、不同功率、不同脉宽的组合输出。为了方便客户选型，制定了如不同脉宽的组合输出。为了方便客户选型，制定了如下型号命名规则：下型号命名规则：2021/3/112021/3/113232n n该型号代表的激光器型号是：1064nm波长、Nd:YVO4晶体、双二极管泵浦、30W激光管、长脉宽只需根据型号，便可知该激光器大致参数，便于对不同的应用选择不同激光器例如：DRACO-11D30-L2021/3/112021/3/113333型号 参数激光波长 光束质量M2 最大输出功率激光脉宽范围DRACO-11D30-L1064nm1.317W50200nsDRACO-11D301064nm1.320W20100nsDRACO-11D401064nm1.425W20100nsDRACO-12D30-L1064nm1.315W50200nsDRACO-51D30532nm1.411W1560nsDRACO-51D40532nm1.415W1560nsDRACO-51S40532nm1.48W2080nsDRACO-11S401064nm1.315W20100nsDRACO-52D30-S532nm1.45W530ns各型号激光器参数2021/3/112021/3/113434n n针对不同按键，由按键行业部选用不同的配置的打标机，更贴近客户需求 DRACO-11D30-LDRACO-11D30-LDRACO-11D30-LDRACO-11D30-L 长脉宽激光器长脉宽激光器长脉宽激光器长脉宽激光器 DRACO-11D30DRACO-11D30DRACO-11D30DRACO-11D30 中脉宽激光器中脉宽激光器中脉宽激光器中脉宽激光器2021/3/112021/3/113535