DPSS je označován jako plně solidární polovodičový laser. Nejnovější vývoj v oblasti krátkovlnných UV čerpadel pevných laserů s úzkou šířkou pulsu (DPSS, DIODE PUMPED STATE LASER) podpořil rozvoj průmyslových výrobních systémů. V minulosti byly DPSS lasery vhodnější pro vědecký výzkum a nebyly vhodné pro průmyslovou výrobu. S pokrokem laseru DPSS se otevřelo mnoho možných aplikací, včetně infračerveného záření, pulzních kontinuálních vln a Q-spínačů produkujících pulzní optické vlny mající vícepulzní šířku. Ve srovnání s jinými typy laserů má DPSS laser větší flexibilitu při regulaci tvarů pulzů, opakovacích frekvencí a hmoty paprsku, což generuje harmonické umožňuje uživateli získat kratší vlnovou délku kratší vlnovou délku vhodnou pro zpracování většího počtu materiálů.
Volba laseru nesouvisí pouze s aplikací, ale také přímo souvisí s charakteristikou laserového paprsku. Například excimerový laser pro velkoplošnou grafiku může emitovat silnější paprsek s nižší frekvencí opakování pulzů (typicky pod 1 kHz). Excimer vytváří laserový paprsek s vysokou energií pulzu se střední frekvencí opakování pulzů. Laser DPSS založený na ND :YVO4 může produkovat infračervený paprsek o vlnové délce přibližně 1 M hrubého pomocí harmonického oscilátoru (výstup zelené světlo), třikrát (výstup blízko ultrafialového světla) nebo čtyřikrát (výstup tmavého prudkého světla).
Náklady na 1 foton
Náklady na generování fotonů pomocí ultrafialových DPSS laserů jsou vyšší než náklady na generování fotonů pomocí molekulárního laseru, ale ve srovnání s níže má ultrafialový DPSS laser výhody rychlého zpracování a vysoké flexibility, vysoké flexibility, vysoké účinnosti využití paprsku a vysoké produktivita. V mnoha aplikacích, jako je třískové řezání nebo děrování detailů, jsou tyto výhody dostatečné k vyrovnání rozdílů v nákladech; a generalizovaná laserová expozice při žíhání a velkoplošném grafickém zpracování zobrazování maskou blízkého pole (obálka zde Forma má výhodu v působení homogenizačních paprsků.
Excimerový laser o výkonu 100 W může poskytnout přibližně 60 W efektivního provozního výkonu. Průměrná cena 100W laseru je přibližně 140 000 USD a náklady na výstupní výkon na watt jsou přibližně 2 300 USD. Naproti tomu 266nm laserový systém DPSS s výstupním výkonem 2 W stojí 130 000 amerických dolarů a náklady na každý příkon jsou ve skutečnosti 65 000 USD. Proto jsou náklady na excimerový laser generující fotony mnohem nižší než náklady na ultrafialové fotony. Je-li osvětlen fluction fotonu, aby se odstranilo velké množství materiálu na čipu, je nákladová výkonnost excimerového laserového systému nepochybně nejvhodnější; Použití ultrafialových fotonů ke snížení řezných linií z 15 výtěžků excimerového laserového paprsku na 5 m.
Pokud excimerový laser nepoužívá drahý optický systém, nemůže být zaostřen do 5směrného M malého bodu a DPSS laser může zaostřit na body 5-ym-m pomocí levnějšího optického systému. Ve skutečnosti jsou 2W DPSS lasery ekvivalentní 6W excimerovému laseru. Pokud je 6W exciusální laser získán 60W laserovým systémem s využitím jeho 10% času, pak v této aplikaci má DPSS laser vysoký nákladový výkon.
V polovině 90. let začali lidé řezat blue-ray čip na čipu diody vyzařující modré světlo pomocí molekulárního laseru a safírový čip na sestavě kosmické lodi. Od roku 1998 do roku 1999 může 25 % laserových paprsků v excimerovém laserovém systému produkovat 3 čipy za hodinu, pomocí složitých optických systémů ke geometrickým podnětům, optimalizaci, optimalizaci a následnému přemístění paprsku na čip.
Laserová společnost úspěšně vyvinula 266NM krátký pulzní DPSS laser, obvykle 355 nm a 266 nm dvou vlnových délek. Tento laser může zlepšit výtěžnost zpracování čipu a za hodinu lze zpracovat 8 až 10 čipů.
Při navrhování DPSS laseru pro aplikaci umožňuje relativně dobrý paprsek uživateli soustředit velké množství světelné energie do malého bodu. Tento optimalizovaný laser může provádět různé úkoly obrábění, jako je obrábění drážek a relativně hlubokých otvorů. DPSS laser musí mít pouze menší světelný výkon než laserový paprsek, který je obtížné zaostřit na nižší jas malého bodu.
Během řezání třísky nebo tvrdého materiálu může laser DPSS účinně pronikat materiálem na malé ploše, obecně využívá zobrazovací objektiv k zaostření malého paprsku s ohniskem Bod je zpracován a excimerový laser je zobrazen pomocí zobrazovacího objektivu k zobrazení paprsku do vzoru. Ve skutečnosti je uživatel přímou grafikou laseru DPSS, takže má větší flexibilitu, jako je ovládání profilu tvaru bodu, který se pohybuje ke grafice, kruhový roh atd., a když je molekulární laser obráběn. , paprsek je zaostřen. Vezměte lineární paprsek, škrábněte v jednom směru a flexibilita nakreslené grafiky je špatná.
2 Preventivní je použití laseru DPSS ke zpracování keramiky, safíru, všech materiálů II ~ VI, gallium gallium gallium gallium gallium, fosfid india, fosfid, gallium a polymery. Během zpracování je třeba se vyhnout dílům, protože hustota energie záření na povrch součásti je v případě vysokých opakovacích frekvencí vysoká, takže se teplota rychle zvyšuje. Několik technik dokázalo udržet teplo bez narušení obráběných dílů při rychlém zpracování.
Hustota výkonu a hustota energie jsou při zpracování velmi důležité. Základní fyzikální význam hustoty výkonu je: dosáhnout počtu pulzů na povrchu součásti každou sekundu; hustota energie je funkcí hustoty ohniska paprsku. I u ultrafialových laserů dojde ke zpracování tepelného přetížení. Lasery DPSS s krátkými pulzy vytvářejí při zpracování materiálu malou tepelně ovlivněnou oblast, přičemž mají flexibilní řízení zpracování. Počet pulsů určuje hloubku řezu, vysoký jas (hustota energie) laseru s krátkými pulsy poskytuje mnoho převahy pro rychlé zpracování.
Krátký pulzní UV DPSS laser je zpracován procesem multifotonové absorpce. Pokud lze během kratší doby generovat více fotonů, energie se zvýší a také se odstraní zpracovatelský materiál. Použitý laser je 5 až 15 ns, zatímco většina komoditních DPSS laserů je v rozsahu 20 až 100 ns. Vědci studují pikosekundové a femtosekundové pulzní laserové systémy.
Díky nejnovějšímu vývoji v laserové technologii a kapacitě zpracování DPSS a jeho zlepšení v robustnosti a spolehlivosti je široce používán v průmyslovém zpracování. Téměř všechny pevné lasery s lampovou pumpou však mají problémy se změnami opakovacích frekvencí a materiálů krystalů, což znamená, že kvalita paprsku se dynamicky mění. Novější pevný laser využívá čerpadlo monochromatického paprsku laserových diod, takže teplo je distribuováno do laserové tyče a uživatel může získat lepší zaostření paprsku. Tyto nové lasery se vyznačují vysokou spolehlivostí a životností od 7 500 do více než 10 000 h. Tyto lasery mají ve srovnání s excimerovými lasery velmi vysokou spolehlivost, což je obzvláště důležité. Excimerový laser vyžaduje více servisních služeb. Po 100 hodinách provozu je nutný optický systém a náhradní plyn.
Při nákupu laseru 266nmdpss je nutné jej plně otestovat, aby zakoupený laser splnil požadavky, které očekáváte. Laser musí být umístěn v odolném balicím stroji v průmyslovém prostředí, takže se snadno integruje, má dlouhou životnost, jednoduchou údržbu a vysokou přesnost obrábění a není třeba vyměňovat lampu, čistit krystaly, měnit optické systémy a části oken nebo výměna plynů.
Společnost JPSA Laser Company navrhla a vyrobila systém přenosu laserového paprsku, který zlepšuje účinnost přenosu světelného paprsku pro dosažení vysoké rychlosti zpracování. U těchto laserů je však stále mnoho problémů, protože jejich pracovní rozsah je 10kHz, 20kHz, 40kHz a 60kHz, tedy akumulované teplo na části. Pro lepší využití těchto laserů se obvykle používají technologie rychle se pohybujících laserových paprsků a do systému DPSS lze také integrovat vzduchové paprsky, aby se laserový paprsek rychle a přesně pohyboval.