激光3.0:紫外激光器助力中国高端制造

时间:2014-04-08 10:27来源:光粒网作者:yeyan 点击:
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摘要:广东大族粤铭激光科技股份有限公司,是国内激光行业知名上市公司,于2013年底自主研发推出了拥有独立知识产权的MUV紫外激光打标机系列产品。

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  广东大族粤铭激光科技股份有限公司,是国内激光行业知名上市公司,于2013年底自主研发推出了拥有独立知识产权的MUV紫外激光打标机系列产品,瞄准全球中高端客户,价格定位极具竞争力,将逐步覆盖已涉及行业皮革、服装、制鞋、汽车内饰、箱包、家具、工艺礼品、广告、灯饰照明等传统领域。近期在智能手机、电脑及附属配件、医疗包装等领域亦有重大突破,深受客户认可和好评。

  50年激光 紫外来袭

  激光器波长拓展应用已历经半个多世纪的漫长探索,从最初诞生时的“无用”至今天应用领域的“无尽”。尽管目前无法实现人类任何想要的波长,现今技术的日新月异,也给人类创造了一个色彩斑斓的激光世界,以及较以往更为丰富多彩的物质生活。自1960年诞生世界上第一台(代)激光器红宝石激光器,此后输出可见红光的氦氖激光器在科研和测量领域中成 为了标准激光器。

激光3.0:紫外激光器助力中国高端制造


  梅曼实验:将闪光灯线圈缠绕在指尖大小的红宝石棒上,产生了第一条激光

  随后虽有覆盖波长从红外到紫外区域的激光器问世,但没有得到普及。直至1996年半导体激光器问世,激光跨入了光谱的蓝光波段。今天,蓝光半导体激光器属于标准产品,但绿光半导体激光器一直很难实现产业化。2010年photonics west 2010会议上,一家名为startup kaai公司报告称已经开发出了523nm的ingan半导体激光器,填补了半导体激光器输出光谱中的空缺。

激光3.0:紫外激光器助力中国高端制造
 
激光3.0:紫外激光器助力中国高端制造


  今天的激光光源提供了丰富的波长,非线性光学提供了产生新的波长的强大工具,高功率飞秒脉冲的高次谐波可以产生极紫外波段的相干光。

  紫外激光器分类

  除自由电子激光器外,各种激光器的基本工作原理均相同。我们所说的紫外激光器是按照输出波段的范围来分类,主要与红外激光和可见激光做比较,红外激光和可见光通常靠局部的加热使物质熔化或者气化的方式来加工,但是这种加热会使物质周围遭到破坏因而限制了边缘强度和产生小精细特征的能力。紫外激光直接破坏连接物质原子组分的化学键,这种被称为“冷”过程的方式不产生对外围的加热而是直接将物质分离成原子,而且紫外激光技术正成为新的研究和应用热点。[

  紫外激光器主要有三种。第一种是固态、调Q Nd:YAG激光器;其中特殊的晶体被用来把红外1064 nm波长的光转变成紫外335 nm波长的光。光束形状是高斯型,所以光斑是圆形的,能量从中心到边缘逐渐下降。由于短波长和光束质量限制,光束可以聚焦的大小在10 μm量级。大体上,像全固化激光器一样,紫外激光器对温度变化是很敏感的,在冷启动后,需要长达30分钟来达到足够的稳定性。因此,这些激光器通常有特殊的待机条件,这样所有关键的元件保持在工作温度。高重复频率和小的聚焦光斑,开始应用在小尺寸、高质量的加工范围。

  第二种紫外激光器是气体激光器,准分子激光器。该激光器的波长依赖于所使用的气体混合物类型。产生的光束不是圆的而是矩形的,光束截面上强度大体上是一致的,在边缘上忽然下降。可以使用掩膜技术来产生不同的几何形状的光斑。加工的细节可以小到几个微米,而聚焦的光学期间和工件之间的距离可以大到50到100 mm。也可使用全息术来产生具体的光束能量图样。

  第三种紫外激光器是金属蒸汽激光器。虽然几种其它金属蒸汽也可以用,但是主要使用铜蒸汽。铜蒸汽激光器产生波长为511 nm和578 nm的辐射。此外,还利用混频和倍频来产生波长为255 nm,271 nm,289 nm的紫外辐射。光束分布是高斯分布,这使得该激光器很适用于和其他固态紫外激光器的一样的适用范围。

  紫外激光器优势及应用领域

  和其它类型的激光器一样,紫外激光器也有一定适用范围。由于具有其它激光器:如远红外、CO2没有的“冷光源”,光斑极小,功率密度高,高效率,高品质等优势,成为高要求客户的首选,当然目前市场上价格也不菲。提及适用范围,其实是还没有别的激光器普及。提及应用领域,目前虽然主要应用于先进研究、开发和工业制造装备,但是已广泛用于生物技术和医疗设备、需要紫外光线辐射的消毒设备,以及逐步进入微加工领域,如印刷电路板和消费电子产品。

  未来,紫外激光技术必将催生新一代纳米技术、材料科学、生物技术、化学分析、等离子体物理等学科的发展,而且继续开辟很多尚无可用技术的新应用领域。

  大族粤铭---紫外激光新思路

  紫外激光技术的巨大市场潜力和广阔应用前景,已经吸引国内一些知名激光企业率先拓展该领域。每年国际国内权威光博会、光电展、电子信息博览会,以及近几年兴起的全触展、智能终端及移动互联产业展,都能捕捉到这方面前沿技术与创新产品信息。

  据悉,国内激光行业知名上市公司广东大族粤铭激光科技股份有限公司,14年持续领跑在皮革、服装、制鞋、汽车内饰、箱包、家具、工艺礼品、广告、灯饰照明等传统领域,引领激光切割、雕刻、打标等加工应用技术,2013年底自主研发推出了拥有独立知识产权的MUV紫外激光打标机系列产品,瞄准全球中高端客户,价格定位极具竞争力,将逐步覆盖已涉及行业。近期在智能手机、电脑及附属配件、医疗包装等领域亦有重大突破,深受客户认可和好评。

  下一步,大族粤铭激光将锁定FPC切割、PCB打标、ITO蚀刻、触摸屏蚀刻、液晶屏修补等应用领域推出紫外激光应用系列产品。

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激光3.0:紫外激光器助力中国高端制造


  随着人类对激光技术的进一步研究和发展,激光器的性能必将进一步提升,成本将大幅降低,应用领域将日益扩大,将会带给我们全新的工艺变革,推动激光技术跨时代的飞跃。

  广东大族粤铭激光科技股份有限公司是深圳市大族激光科技股份有限公司(公司股票简称:大族激光,股票代码:002008)旗下的高新技术企业,集激光、精密机械、数控及现代管理为一体,专业从事工业激光设备的研发生产与销售维护。公司位于中国大型高新科技企业聚集高地——松山湖国家级高新技术产业开发区。在这里,研发机构荟萃,科技精英云集,大族粤铭激光依托着穗、深、港、澳、莞多元化的信息和高新技术人才优势,以及珠江三角洲发达的轻工机械、电子产品制造基础,经多年稳步发展,已在广东、上海、江苏三地拥有占地10万平方米的现代化生产基地、100余台(套)精密机械加工设备以及1000多名拥有各种专业技能的高素质员工,其中有中青年光学专家6人,硕士研究员33人,学士工程师86人。在东莞、上海两地分别设立了激光应用技术和电控技术研究所,并与中科院上海光机所、华南理工大学、华南师范大学、暨南大学等国内众多知名高等学府和科研机构建立了长期稳定的互动合作关系。

【激光网激光门户网综合报道】( 责任编辑:huahua )
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