RPMC לייזר פיקושניות תעשייתי neoMOS-70ps

סקירת מוצר ורקע טכני

neoMOS-70ps היא נציגה יוצאת דופן של מערכות לייזר פיקו-שניות בדרגה תעשייתית שפותחה על ידי neoLASE מגרמניה, והיא חברה בסדרת לייזר דופק אולטרה-קצר neoMOS. הסדרה כוללת דגמים עם רוחבי פולסים שונים, מ- femtosecond neoMOS 700fs ועד picosecond neoMOS 10ps ו- neoMOS 70ps, ויוצרים פתרון לייזר פולס אולטרה-קצר שלם7. neoMOS-70ps תוכנן במיוחד עבור סביבות ייצור מתמשך תעשייתי, המשלב טכנולוגיית מתנד סיבים מתקדמת עם ארכיטקטורת מגברים אמינה של מצב מוצק, ומציג ביצועים יוצאי דופן בתחום המיקרו-עיבוד המדויק.

מנקודת מבטם של מקורות טכניים, סדרת neoMOS מייצגת את ההצטברות המקצועית של neoLASE בתחום הלייזרים במצב מוצק, ופילוסופיית העיצוב שלה מדגישה את האיזון בין "אמינות" ל"אחזקה נמוכה"1. בהשוואה למערכות לייזר אולטרה-מהירות מסורתיות, neoMOS-70ps נוטש את טכנולוגיית ה-CPA המורכבת (הגברת דופק ציוץ) ומאמץ מבנה MOPA פשוט ויעיל יותר (Master oscillator power amplifier), אשר לא רק מקטין את גודל המערכת, אלא גם משפר משמעותית את יעילות המרת האנרגיה. תפיסה עיצובית זו עונה לצורך הדחוף של התעשייה במזעור ואינטגרציה של ציוד, מה שהופך את גודל ראש הלייזר לנשלט בגודל מדהים של 330 מ"מ×220 מ"מ×90 מ"מ (גרסת 15W), מה שמקל מאוד על שילוב המערכת.

התחרותיות המרכזית של neoMOS-70ps באה לידי ביטוי בעמידות התעשייתית שלו. הציוד מיועד לפעולה רציפה 24/7, והזמן הממוצע בין תקלות (MTBF) עולה בהרבה על זה של לייזרים ברמת מעבדה, הודות לתכנון מיותר של רכיבי מפתח ובדיקות התאמה סביבתיות קפדניות7. מערכת הלייזר מאמצת ארכיטקטורה מודולרית, הכוללת בעיקר חמישה חלקים: מקור זרע (מתנד סיבים), קדם מגבר, מגבר ראשי, מחולל הרמוני (אופציונלי) ויחידת בקרה. ביניהם, מקור הזרע מבוסס על שאיבת דיודות לייזר אמינה ליצירת פולסים ראשוניים של פיקושניות; שלב המגבר משתמש בטכנולוגיית הגברה של מצב מוצק כדי להבטיח את נאמנות מאפייני הדופק במהלך הגברת האנרגיה.

מנקודת המבט של מיצוב השוק, neoMOS-70ps מכוון בעיקר לתחום של עיבוד חומרים ברמת דיוק גבוהה, כולל אך לא רק ייצור מוצרים פוטו-וולטאיים ואלקטרוניים, עיבוד זכוכית לתצוגה ויישומי סימון בטיחותי ודקורטיבי. באזורים אלה, רוחב הפולסים של 70ps מספק בקרת אזורים מושפעי חום אידיאליים תוך הימנעות מהמורכבות והעלות של פולסים קצרים במיוחד (כגון לייזרים פמט-שניות). הלייזר תומך בהתאמת קצב חזרות גמיש (מיחיד ל-80 מגה-הרץ) ובבקרת אנרגיית דופק (עד 250 μJ), שיכולה להתאים לצרכי עיבוד מגוונים.

פרמטרים טכניים ומאפייני ביצועים

לייזר picosecond neoMOS-70ps יש ביצועים מצוינים בפרמטרים טכניים רבים הודות לתכנון ההנדסי המתוחכם שלו, העומד במלוא הצרכים של עיבוד דיוק תעשייתי. הבנה מעמיקה של אינדיקטורים טכניים אלה חיונית לבחירת ציוד, פיתוח תהליכים ושילוב מערכות. חלק זה ינתח את פרמטרי הליבה של הלייזר ואת המשמעות הטכנית מאחוריהם בפירוט כדי לעזור למשתמשים להבין היטב את מאפייני הביצועים של הציוד.

מאפייני פלט בסיסיים

אורך הגל המרכזי של ה-neoMOS-70ps הוא 1064nm, השייך לטווח הספקטרום הקרוב לאינפרא אדום. לאורך גל זה יש מאפייני ספיגה מתאימים למגוון חומרים תעשייתיים, וניתן להמיר אותו ביעילות לאור ירוק (532nm) או לאור אולטרה סגול (355nm/266nm) באמצעות גבישים לא ליניאריים כדי לעמוד בדרישות יישום מיוחדות24. הלייזר מספק הספק ממוצע של 15W, שהיא רמת הספק בינונית-גבוהה בקרב לייזרים פיקושניות ומספיקה לרוב משימות המיקרו-עיבוד. אנרגיית הפולס הבודד שלו יכולה להגיע ל-250μJ, מה שמספק ערבות אנרגיה מספקת לעיבוד חומרים בעלי סף גבוה.

רוחב הדופק הוא בסיס השם ותכונת הליבה של neoMOS-70ps, אשר נשלטת במדויק ב-70 פיקושניות (70,000 פמט-שניות)4. טווח רוחב הפולסים הזה מאזן בחוכמה את דיוק העיבוד ומורכבות המערכת - בהשוואה ללייזרים של ננו-שניות, האזור המושפע מחום מצטמצם מאוד, ונמנע הסיכון לנזק אופטי הנגרם על ידי עוצמת השיא הגבוהה במיוחד של לייזרים פמט-שניות. הלייזר תומך במגוון רחב של התאמת תדר חזרות מפליטה בודדת ל-80 מגה-הרץ, והמשתמשים יכולים לבחור בגמישות על פי דרישות יעילות העיבוד והדיוק2. ראוי לציין כי ניתן לצייד את המכשיר ב"מצב פרץ" (מצב רכבת דופק), אשר יכול להשיג פלט רצף פולסים מורכב ללא טריגר חיצוני כדי לענות על צורכי עיבוד חומרים מיוחדים.