本文將指導你理解和掌握紫外激光器在玻璃表麵打標的加工工藝。

一．玻璃打標難度

當一束光射入玻璃時，會(hui) 在表麵反射一部分光，其餘(yu) 大部分則會(hui) 直接透過去。紫外激光也是如此，當紫外激光在玻璃表麵蝕刻時，需要極高的能量密度，但能量密度過高會(hui) 出現裂紋甚至崩邊現象，能量密度過低又會(hui) 導致打出的點沉下去或者無法直接在表麵蝕刻，故而加工難度較大。

二．影響因素

1．平麵玻璃

紫外激光在平麵玻璃上打標，和激光器的峰值功率、最終聚焦光斑尺寸、及振鏡速度都有直接關(guan) 係。

我們(men) 發現有時候高功率激光器的光沒有在玻璃表麵蝕刻，也會(hui) 直接透過去。這是因為(wei) 激光器峰值功率不夠，或者是能量密度不夠集中。峰值功率受激光器晶體(ti) ，脈寬與(yu) 頻率影響著，脈寬越窄，頻率越低，激光器的峰值功率則越高。能量密度受光斑大小、激光束的光束質量M²（衡量激光束的標準，指激光束接近高斯光束的值，高斯光束M²＝1）所影響著。光斑大小可以通過使用高倍數的擴束鏡來改變，M²隻能由激光器本身的光束質量來決(jue) 定，M²越小，擴束鏡倍率越大則能量密度越是集中。

有些雖能在玻璃表麵蝕刻，但還是產(chan) 生了漏點的現象，並且有些脈衝(chong) 形成的點會(hui) 下沉到玻璃裏麵形成內(nei) 雕，這種情況可以采用高峰值功率的激光器與(yu) 大倍率擴束來改善加工效果。

另外，激光束接觸玻璃表麵的時間同樣影響著玻璃表麵的蝕刻效果，接觸時間太長可能會(hui) 導致玻璃表麵打的太深，太短則會(hui) 導致漏點。我們(men) 隻需將振鏡的掃描速度更改到合適的值即可得到較好的加工效果。但需要注意的是掃描速度還受到激光器本身的頻率所影響，若頻率過低也導致漏點現象 。

（貝林LP106－5w加工的平麵玻璃）

2．曲麵玻璃

因為(wei) 曲力影響，最終聚焦光斑的焦深與(yu) 振鏡的掃描方式對加工效果的影響格外重要，即受激光器峰值功率、最終聚焦光斑、振鏡掃描速度、振鏡掃描方式、光斑焦深和場鏡範圍等所影響。在能量密度達標時，我們(men) 會(hui) 發現在玻璃表麵越往邊緣的效果越差，甚至無法在表麵起加工作用，其原因就是因為(wei) 焦深太淺所導致。焦深受激光束M²因子，擴束鏡光斑大小，及場鏡範圍所影響。擴束鏡的倍數與(yu) 場鏡的範圍都影響著焦距，焦距越短，則能量密度越集中，焦深就越淺。下麵我們(men) 看一下不同焦深所帶來的影響。如下圖所以示，用貝林5w激光器，SCAN－LAB高速掃描振鏡， F＝160的場鏡時，X10倍擴束，與(yu) X8倍擴束，X5倍擴束時在石英玻璃表麵蝕刻時的效果：

（X10倍擴束）

（X8倍擴束）

（X6倍擴束正麵）

（X6倍擴束側(ce) 麵）

以上圖片所示，我們(men) 可以明顯的觀察到10倍擴束下，能量密度較為(wei) 集中，表麵很細膩，但又因焦深較淺，所以兩(liang) 側(ce) 激光沒有在表麵起作用 。8倍擴束下，對於(yu) 當前曲麵的產(chan) 品，焦深和能量較為(wei) 合適，打標出來的效果較好。而6倍擴束焦深增加的同時也減小了能量密度，因此漏點很多，效果較差。

因此我們(men) 得出結論，對於(yu) 此類曲麵幅度較大，硬度較高的玻璃材料要選用光束質量較好，脈寬較窄的激光器，選用合適的擴束鏡或采用3D可變焦振鏡來加工此類產(chan) 品較為(wei) 合適。

貝林激光為(wei) 此類玻璃打標推出新款5w～7w（LP106，SP355）水冷紫外激光器，此款激光器M²因子＜1．3 ，其接近高斯光束（M²＝1）的值，保證了光束質量；頻率在30KHZ下脈寬能達到10ns，保證了峰值功率；水冷的冷卻方式更是保證了激光腔連續工作的穩定性。由此可見該款激光器為(wei) 玻璃加工打標提供了穩定的紫外光源。

（貝林LP106－5W水冷激光器）