dummy image

Was ist ein MOPA Faserlaser? Anpassbare Pulssteuerung für anspruchsvollste Materialbearbeitungen

MOPA steht für "Master Oscillator Power Amplifier" und ermöglicht eine präzisere Steuerung der Laserpulse. Im Gegensatz zu herkömmlichen Lasern kann die Pulsbreite und Frequenz des Laserstrahls individuell angepasst werden, was eine gezielte Bearbeitung verschiedenster Materialien ermöglicht.

Wie führt die Anpassung von Pulsbreite und Frequenz zu präziseren Lasermarkierungen und effizienteren Materialbearbeitungen?

Die Anpassung von Pulsbreite und Frequenz bei einem MOPA Faserlaser ermöglicht eine gezielte Steuerung der Energie, die auf das Material trifft, was zu präziseren Lasermarkierungen und einer effizienteren Materialbearbeitung führt.

Die Pulsbreite (die Dauer jedes Laserimpulses) beeinflusst, wie viel Energie in einem einzelnen Impuls übertragen wird. 

Eine kürzere Pulsbreite sorgt für einen geringeren Energieeintrag in das Material, was besonders bei empfindlichen Materialien oder feinen Markierungen von Vorteil ist. So können präzise, kontrastreiche Markierungen erzeugt werden, ohne das Material zu beschädigen oder zu erhitzen. 

Längere Pulsbreiten hingegen ermöglichen eine stärkere Energieeinwirkung, was bei der Bearbeitung von dickeren oder widerstandsfähigeren Materialien hilfreich ist.

Die Frequenz (die Anzahl der Impulse pro Sekunde) beeinflusst die Anzahl der Laserpulse, die auf das Material in kurzer Zeit treffen. Eine höhere Frequenz ermöglicht eine schnellere Bearbeitung, ideal für Anwendungen, bei denen Geschwindigkeit und Effizienz entscheidend sind. Gleichzeitig erlaubt eine präzise Steuerung der Frequenz eine feine Anpassung der Intensität der Markierungen oder Materialbearbeitungen, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.

Durch die Kombination dieser beiden Parameter können MOPA Faserlaser exakt auf die Anforderungen jeder Anwendung abgestimmt werden. Dies ermöglicht es, eine Vielzahl von Materialien – von hochreflektierenden Metallen wie Aluminium, Kupfer und Edelmetallen bis hin zu Kunststoffen und Keramiken – effizient und mit hoher Präzision zu bearbeiten, während gleichzeitig Materialverschwendung und Wärmeentwicklung minimiert werden.

Was genau ist ein MOPA Faserlaser?

Ein MOPA Laser besteht aus zwei Hauptkomponenten: einem Master-Oszillator (MO) und einem Leistungsverstärker (PA).

  1. Der Master-Oszillator ist der Teil des Lasers, der den Laserstrahl erzeugt, indem er eine optische Resonanzkavität verwendet, in der ein aktives Medium (z.B. ein Gas, ein Kristall, eine Faser oder ein Halbleiter) angeregt wird. Das aktive Medium emittiert Licht mit einer bestimmten Wellenlänge, das in der Resonanzkavität verstärkt und reflektiert wird, bis es eine ausreichende Intensität erreicht, um als Laserstrahl auszukoppeln. Der Master-Oszillator bestimmt die grundlegenden Eigenschaften des Laserstrahls, wie z.B. die Wellenlänge, die Polarisation und die Qualität.
  2. Der Leistungsverstärker ist der Teil des Lasers, der den Laserstrahl verstärkt, ohne seine Eigenschaften zu verändern. Der Leistungsverstärker besteht aus einem weiteren aktiven Medium, das von einer externen Quelle (z.B. einer Diode, einer Blitzlampe oder einem anderen Laser) gepumpt wird. Der Laserstrahl aus dem Master-Oszillator wird durch das aktive Medium des Leistungsverstärkers geführt, wobei er Energie aufnimmt und seine Intensität erhöht. Der Leistungsverstärker ermöglicht es, einen Laserstrahl mit hoher Energie und Pulssteuerung zu erzeugen.

Wie wird aus einem Faserlaser ein MOPA Faserlaser?

Ein Faserlaser verwendet eine optische Faser als aktives Medium, das von einer Diode oder einem anderen Laser angeregt wird. Die optische Faser ist eine dünne, flexible und transparente Faser, die aus einem Kern und einem Mantel besteht, die aus Glas oder Kunststoff bestehen. Das Licht wird im Kern der Faser geführt, der mit einem seltenen Erdelement (z.B. Erbium, Ytterbium oder Thulium) dotiert ist, dass die Laseremission ermöglicht.

Ein Faserlaser hat jedoch einige Einschränkungen, wie z.B. eine feste Pulsform und eine geringe Flexibilität bei der Anpassung der Laserparameter. Ein MOPA Faserlaser kann als eine Erweiterung eines herkömmlichen Faserlasers angesehen werden. Er überwindet diese Einschränkungen, indem er einen zusätzlichen Leistungsverstärker verwendet, der eine grössere Kontrolle über den Laserstrahl ermöglicht.

Wie werden MOPA Faserlaser in der Industrie eingesetzt?

Mit einem MOPA Faserlaser kann die Pulsbreite unabhängig von der Frequenz angepasst werden. Bei Anwendungen, die eine spezifische Materialinteraktion erfordern, wie das Anbringen feiner Markierungen auf empfindlichen Materialien oder das Bearbeiten von hochreflektierenden Materialien, ist diese Flexibilität besonders vorteilhaft.

In der Industrie werden MOPA Faserlaser häufig für das Lasergravieren von Barcodes, Seriennummern und Logos auf verschiedene Materialien wie Metalle, Kunststoffe und Keramik verwendet. Ihre Fähigkeit, kontrastreiche und präzise Markierungen ohne Beschädigung des Materials zu erzeugen, macht sie besonders wertvoll für die Herstellung von Elektronik, Automobilteilen und anderen hochwertigen Konsumgütern.

  • Elektroindustrie: Beschriftung von Leiterplatten (PCBs), Mikrokompenenten und Gehäusen von elektronischen Geräten
  • Automobilindustrie: Markierungen auf Fahrzeugteilen wie Getriebeteilen, Motorkomponenten und Fahrgestellnummern erfordern eine dauerhafte und zuverlässige Beschriftung
  • Medizintechnik: Präzise und sterile Markierungen auf chirurgischen Instrumenten und Implantaten, die den strengen Anforderungen der Medizintechnik entsprechen
  • Schmuck- und Uhrenindustrie: Markieren von stark reflektierenden Schmuck und Uhrenbestandteilen aus Edelmetall oder mit Edelmetallüberzügen.

Unsere Produkte

AxNum hat sowohl von ACI Laser als auch von SIC Marketing MOPA Faserlaser im Sortiment. Diese können entweder zur Integration in eine Fertigungslinie oder als Handarbeitsplatz betreiben werden.

Was sind die Vorteile?

Präzision und Flexibilität: 

  • Die flexible Steuerung der Pulsbreite ermöglicht die Bearbeitung von hochreflektierenden Materialien wie Aluminium, Edelstahl, Kupfer und Edelmetalle.
  • Die Anpassung der Pulsfrequenz und -dauer ermöglicht eine optimale Kontrolle der Energieeinwirkung auf das Material, was präzise und kontrastreiche Markierungen ermöglicht.

Effizienz und Vielseitigkeit

  • MOPA Faserlaser von SIC Marking und ACI Laser eignen sich für eine Vielzahl von Materialien, darunter Metalle, Kunststoffe und Keramik.
  • Die schnelle Bearbeitungsgeschwindigkeit ermöglicht eine hohe Produktivität und Effizienz, insbesondere in der Serienproduktion.

Zuverlässigkeit und Langlebigkeit

  • Die robusten Faserkomponenten sorgen für eine lange Lebensdauer und geringen Wartungsaufwand.
  • Dank der fortschrittlichen Technologie von SIC Marking und ACI Laser sind die MOPA Laser äusserst stabil und präzise.

Ihr Ansprechpartner

Jérôme Benoit
Produktmanagement

Jérôme Benoit

Produktmanager

Zuständigkeits-Bereiche:
BESCHRIFTUNGS-LASER, NADELPRÄGER & RITZMARKIERER