Оптоволоконные лазерные системы: особенности и применение

Лазерные технологии часто применяются в маркировке. С помощью специального оборудования можно получать четкие символы и изображения на любых носителях. В данной статье рассмотрим особенности и принцип работы оптоволоконного лазера.

Это универсальный прибор, который обеспечивает высокую точность и долговечность маркировки. Устройство наносит надписи, символы, рисунки с помощью лазерного луча. За генерацию и передачу излучения отвечает оптическое волокно.

Подробнее об оптоволоконном лазере: что это такое

Оптоволокно в твердотельном лазере выполняет функции активной среды усиления. Материал волокна – фосфатное или силикатное стекло. Этот элемент поглощает испускаемый накачивающими диодами свет и преобразует его в лазерный луч с нужной длиной волны. Для этого оптоволокно легируют, то есть добавляют в состав редкоземельные элементы.

Такое решение позволяет создавать разные по длине волны лазерные лучи. В качестве легирующих элементов используют неодим, празеодим, гольмий и пр. Диапазон регулирования длины волны широк, поэтому такое оборудование можно использовать в разных отраслях.

Оптоволоконный лазерный маркиратор отличается от традиционных генерацией излучения в активном оптическом волокне. Оно дополнительно усиливается с помощью диодов. Такие маркираторы стабильны в работе и энергоэффективны. Современные модели оснащены программным обеспечением и легко интегрируются в производственный процесс.

Как функционирует оптоволоконный лазер

Устройство получило такое название благодаря активной среде. Ее функции выполняет оптическое волокно. Принцип работы оптоволоконного лазера основан на взаимодействии луча с поверхностью материала носителя. Процесс нанесения маркировки таким способом делится на несколько этапов.

Генерация луча

Сначала в систему поступает электрическая энергия, которая преобразовывается в световую для формирования лазерного луча. В большинстве случаев луч или свет накачки производятся по частям несколькими диодами, а потом соединяются в оптоволоконном кабеле. Собранный свет перемещается к среде усиления.

Непосредственно оптоволокно состоит из двух элементов: сердцевины и оболочки. Первая выполнена из кварцевого стекла. Сталкиваясь с  оболочкой, луч отражается и направляется обратно в сердцевину.

Фокусировка

Оптические системы превращают луч в точку минимального диаметра. За счет этого обеспечивается высокая точность обработки. Особенность оптоволоконного оборудования заключается и в том, что перед применением лазерное излучение из легированного волокна усиливается.

Это делается с помощью FBG-решеток, заменяющих обычные диэлектрические зеркала. Когда свет перемещается между ними, его часть проходит в одном направлении, а остальная отражается в лазерную полость. Первая половина при прохождении через решетку превращается в луч.

Воздействие на носитель

Лазерное излучение меняет структуру поверхности материала. С его помощью можно наносить гравировку, создавать микрорельефы, цветовые смены. Современные маркираторы работают за счет встроенного программного обеспечения. С его помощью оператор может задавать нужную форму, глубину и прочие параметры для нанесения изображений.

Основные преимущества оборудования

Оптоволокно для лазера широко востребовано в разных отраслях промышленности. Такой способ эффективнее и безопаснее других технологий маркировки, в частности термопечати или механической гравировки. При нанесении изображения лазерный луч не касается поверхности и не портит материал носителя.

Маркираторы такого типа подходят для скоростных производственных линий и предприятий, где ежедневно выпускают большое количество продукции. С помощью оптоволокна текст, логотипы, штрихкоды наносятся быстро, поэтому компания работает без простоев и задержек.

Есть и другие достоинства, которые стоит выделить:

• точность – вследствие минимального диаметра пятна лазерного луча буквы и изображения получаются четкими, устойчивыми к отрицательным факторам;
• долговечность – в конструкции оптоволоконной лазерной системы нет механических элементов, прочное легированное оптоволокно гарантирует длительное применение устройств без проблем, связанных с неисправностями;
• низкое энергопотребление – для работы маркиратора требуется совсем мало электричества, поэтому он чрезвычайно экономически эффективен;
• универсальность – оптоволоконные устройства подходят для кодирования различных носителей, например, для пластика, металла, стекла, кожи, керамики и т.п.;
• скорость – благодаря высокой частоте импульсов маркировки наносится очень быстро, что особенно важно при серийном производстве товаров.

Применение оптоволокна не предполагает больших затрат на обслуживание, поскольку оборудованию не нужны расходники. Благодаря компактным размерам такое устройство легко интегрируется в производственные линии.

Изображения, нанесенные с помощью оптоволокна, не выгорают на солнце, остаются четкими и читабельными при температурных перепадах, воздействии химикатов. Печать таким способом безопасна и экологична, поскольку не применяются расходные материалы.

Маркираторы серии F

Компания «Доминанта» предлагает заказать волоконные лазерные системы для печати четких кодов на большом количестве материалов. Принтеры F-серии позволяют настроить мощность луча в зависимости от характеристик носителя. Например, ее стоит уменьшить, если тара либо упаковка склонны к появлению трещин.

Оптоволоконные маркираторы способны наносить любое количество строк в какой угодно ориентации с выбором разных размеров и типов шрифта. Это оборудование подходит для нанесения графических изображений или 2D-кодов. Обратитесь к нашим специалистам, чтобы подобрать и заказать оптимальное решение для вашего предприятия.