2013年11月27日星期三

YAG雕刻雷射

YAG雷射的雷射來源為Nd:YAG (釹:釔鋁石榴石) 雷射雕刻晶體,雷射由Nd原子產生,波長1,064nm,屬於近紅外線,肉眼無法看到。YAG雷射是工業用雷射中能量最穩定,光點最小的種類。常見的輸出功率為5~100 W,但因為可用Q-Switch將能量轉換成脈衝輸出,實際每次雷射擊發的能量可高達數千到數百萬瓦。

主要組件:  雷射晶體:有Nd:YAG 與 Nd:YVO4二種,後者的脈衝頻率較高,適合漆雕。廠內的雷射 即為此類。  激發源: 燈管或是DIODE二極體發出大量光子,刺激雷射晶體的Nd原子產生雷射。 DIODE光源效率高,使用壽命長。廠內的雷射即使用DIODE激發源。  反射鏡: 後反射鏡採用100%反射鏡面。前反射鏡採用70%反射,30%穿透鏡片。雷射 晶體、激發源、前後反射鏡等四項零件組成「共振腔」。  品質開關: 轉換雷射連續波(cw)成為脈衝波(pulse)。 

掃描頭: 利用二塊鏡片控制雷射光束在X與Y軸方向前進,掃描速度相當快,最快可 達9,000mm/s。  平場鏡片: 將雷射光束聚焦到掃描區平面,常見的有170x170 mm與120x120 mm兩種。 越大的鏡片掃描區越大,產量較大,但解析度會降低。廠內的雷射掃描區大小即為180x180 mm。 工作原理: 來自激發源的光子刺激雷射晶體內的Nd原子產生雷射,經前後反射鏡多次反射,在共振腔內逐次累積能量,高能量的雷射光束穿透半透明的前反射鏡,經過一連串的光圈與放大器進入掃描頭。精密控制掃描頭內的XY反射鏡震動,將雷射導引到預定的位置,利用雷射的熱能加工物件。

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