近幾年來，脈衝光纖激光器在激光標刻領域的應用發展迅速，其中在電子3C產品、機械、食品、包裝等領域的應用已經非常廣泛。
目前市麵上應用於標刻的脈衝光纖激光器類型主要有基於調Q技術和MOPA技術。調Q光纖激光器在早些年之前就引入了國內，而MOPA脈衝光纖激光器則是近幾年才逐漸發展起來的一種更為新型的技術。
2014年以前，國內MOPA 脈衝光纖激光器市場幾乎被國外IPG、SPI等公司壟斷，但在2014年以後，國內如深圳傑普特、創鑫、一品等公司的產品相繼研發成功，並推入市場，逐漸占領了部分市場份額。
作為一種更先進的激光技術，MOPA脈衝光纖激光器技術與調Q技術相比，其主要的區別和應用優勢又是什麽呢？本文將簡單予以介紹。
MOPA技術與調Q技術光纖激光器的區別
目前市麵上主流的脈衝輸出光纖激光器主要是基於聲光調Q技術和種子源MOPA技術實現的。
聲光調Q技術
聲光調Q脈衝光纖激光器主要是采用光纖型的聲光Q開關（AO）實現全光纖結構的脈衝激光輸出，或作為種子源激光器再經過功率放大輸出。
其主要特點是激光器腔長較長，輸出激光的脈寬較寬，在放大過程中脈衝波形很難壓窄，且脈寬和重複頻率相互關聯，脈衝寬度一般在100 ns左右，重複頻率的可調範圍一般在幾十kHz，單脈衝能量較大，在金屬材料深度打標方麵有一定的應用優勢。
MOPA技術
為靈活控製最終的激光輸出和保持良好的光束質量，MOPA脈衝光纖激光器則一般采用直接脈衝調製的半導體激光器LD作為種子源，小功率LD很容易通過驅動電流來直接調製輸出參數，如重複頻率、脈寬、脈衝波形等，以光纖功率放大器進行光脈衝放大實現高功率輸出，光纖功率放大器嚴格按照種子激光進行原形放大，而不改變種子激光的基本特性。
因此，MOPA脈衝激光器的主要特點是脈衝寬度和重複頻率獨立可調，脈衝波形可通過電信號靈活調製，脈寬調節範圍較大，一般在1-400 ns，重複頻率調節範圍在1-2 MHz，可實現高達幾十kW的峰值功率輸出，在精細標刻、氧化鋁打黑、不鏽鋼打彩等領域的應用優勢非常明顯。
另外，由於調Q技術和MOPA技術實現脈衝輸出的機製不同，調Q光纖激光器在脈衝上升沿緩慢，且不可調製，前麵數個脈衝不可用；MOPA光纖激光器采用電信號調製，脈衝齊整，首脈衝可用，在某些特殊場合具有獨特的應用。
MOPA脈衝光纖激光器在標刻領域中的應用
和調Q光纖激光器比較，MOPA脈衝光纖激光器幾乎可以勝任其在標刻領域的所有應用。調Q激光器受製於它的本身原理，無法調節脈寬參數，所以難以做到精細標刻。
而MOPA激光器由於可以靈活的調節脈寬、頻率參數、脈寬和重複頻率調節範圍大，單脈衝能量易於控製，不僅可以使得標刻更為精細，而且邊緣顯得平滑不會粗糙，效果更佳、觀感更好。
對於陽極氧化鋁打黑和不鏽鋼打彩等應用， MOPA脈衝光纖激光器的峰值功率較高，可以實現調Q激光器所不能達到的效果，有其獨特的應用價值。
氧化鋁薄板表麵剝除應用
隨著數碼產品的便攜輕薄化，外殼製作的越發的薄。使用激光在清除油漆層時，容易導致背麵變形，背麵產生“凸包”，影響外觀的美觀性。采用MOPA激光器較小脈寬的參數，讓激光停留在材料的時間變得更短，在能清除油漆層的前提下，提高速度，熱量殘留就少，不易形成“凸包”，既能使得材料不易變形，底紋也更加細膩亮白。所以對於氧化鋁薄板表麵剝除的加工，MOPA脈衝光纖激光器是更佳的選擇。
陽極氧化鋁打黑應用
使用激光在陽極氧化鋁材料表麵標刻出黑色的商標、型號、文字等，從而代替傳統的噴墨、絲印技術，已經廣泛應用於電子數碼產品的外殼上。
由於MOPA脈衝光纖激光器擁有寬廣的脈衝寬度和重複頻率調節範圍，采用窄脈寬、高頻率的參數可以在材料表麵打標出黑色的效果，通過不同的參數組合還可以打標出不同灰度的效果。
因此對於不同黑度、手感的工藝效果擁有更多的選擇性，是目前市場上陽極氧化鋁打黑的首選光源。采用打點模式和調整點功率兩種模式進行標刻，通過調整點的疏密程度還可以模擬出不同的灰度效果，在陽極氧化鋁材料表麵標刻定製化的照片和個性化的工藝品等。
不鏽鋼打彩應用
在不鏽鋼打彩應用中，要求激光器工作在中小脈寬和高頻率下，色彩的變化主要受頻率和功率的影響。
這些顏色上的差異，主要是受激光本身單脈衝能量以及它在材料上的光斑重疊率所影響。由於MOPA激光器脈寬和頻率獨立可調，調整其中一項並不會影響其他參數，他們相互配合，可以實現多種可能，這是調Q激光器無法實現的。
在實際應用中，通過調節脈寬、頻率、功率、速度、填充方式、填充間距等參數，使不同參數之間排列組合，就可以標刻出更多它的顏色效果，色彩豐富而細膩。在不鏽鋼材料的餐具、醫療器械和工藝品上，可以標刻出絢麗的Logo或圖案，起到美觀裝飾的效果。
不鏽鋼打彩應用
總的來說，在常見的標刻應用領域中，MOPA脈衝光纖激光器與調Q光纖激光器相比較，其主要特點如下表所示。用戶可根據對標刻材料和效果的實際需要，正確選用合適的激光器。
MOPA脈衝光纖激光器在焊接領域中的應用
使用MOPA脈衝光纖激光器實現薄片金屬及異質金屬材料焊接，是近兩年新興起的一種應用方向。
脈衝激光焊接的主要原理是高強度的脈衝激光束輻射至金屬表麵，通過激光與金屬的相互作用，金屬吸收激光轉化為熱能使金屬熔化後冷卻結晶，從而實現匙孔式焊接，力學性能優良、熱應力和熱影響區小、可實現難熔材料與異質金屬的焊接。
與傳統的YAG激光器和準連續（QCW）激光器焊接比較，MOPA脈衝光纖激光器脈衝能量和峰值功率可通過設置參數靈活調節，具有光斑精細，不容易破壞材料，熔深更大，拉拔力更強等優勢，特別適合薄片、精細焊接、異種材料的焊接，在手機天線彈片、動力電池極片焊接等領域中已經得到了廣泛的應用。
天線彈片焊接應用
手機或者平板電腦的天線彈片，是用來發射或接收無線電波的電磁波器件，采用激光脈衝焊接方式將金屬彈片焊接在導電位上，可以起到抗氧化、抗腐蝕的作用，一般包括鍍金鋁、鍍銅鋼、鍍金鋼等作為彈片焊接到鋁合金或鎂鋁合金機殼的應用。
使用深圳傑普特公司的JPT-120 W納秒光纖激光焊接天線彈片，焊接熔深比傳統激光更深，拉拔力達過10-30 N，焊點更細膩，並通過打標軟件很容易的設置可調節焊點的大小。
電池極片焊接應用
電池極片焊接，是指鋰電池或動力電池在極片的極耳端采用焊接方式使不同金屬材料之間相結合，一般包括鎳條與鋁條之間的焊接、鍍鎳銅與鋁的焊接、鎳條與鋼條的焊接應用等。
采用JPT-120 W納秒光纖激光器焊接可使得焊點更精細美觀、背痕更輕，具有撕拉力更大的優勢。
總結與展望
MOPA光纖激光器脈寬和頻率獨立可調，且調節參數範圍大，因此加工精細，熱效應低，在氧化鋁薄板標刻、陽極氧化鋁打黑、不鏽鋼打彩及薄片金屬焊接等方麵優勢突出，可以實現調Q光纖激光器所不能達到的效果。
而調Q光纖激光器特點在於標刻力度較強，在金屬的深雕加工中有一定的優勢，但標刻效果較為粗糙。
總體說來，在激光高端標刻和焊接應用領域，MOPA光纖激光器幾乎可以取代調Q光纖激光器。未來MOPA光纖激光器的發展將以更窄脈寬、更高頻率為方向，同時向更高功率、更高能量進軍，不斷滿足激光材料精細加工的新要求，並不斷開拓如激光除鏽、激光雷達等新的應用領域。
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