半导体侧面泵浦激光打标机

半导体系列激光打标机原理与特点1、半导体激光打标原理半导体泵浦激光器即激光二极管（记作LD）阵列受激泵浦激光晶体产生激光。

它是前苏联科学家巴索夫于1960年发明的。

半导体激光器的结构通常由P层、N层和形成双异质结的有源层构成。

半导体激光器体积小、寿命长、输出功率大、效率高，采用简单的电流注入方式泵浦。

半导体泵浦激光器的优点：电光转换效率高（激光可实现9~12%的转换效率），尺寸小，耦合效率高，响应速度快，可直接调制，相干性好。

2、半导体激光打标特点传统的固体激光器通常采用高功率气体放电氪灯或氙灯泵浦，其泵浦效率约为3%到6%。

泵浦灯发射出的大量能量转化为热能不能利用，不仅造成固体激光器需采用笨重的冷却系统，而且大量热能会造成工作物质不可消除的热透镜效应，使光束质量变差。

加之泵浦灯的平均寿命约为几百个小时，操作人员定期更换新灯，中断系统工作，使自动化生产线的效率大大降低。

与传统灯泵浦激光器比较，半导体泵浦激光器具有以下优点：● 耗电低而转换效率高激光二极管（半导体）属冷光源，电光转换效率高而产生热量较少。

由于半导体激光的发射波长与固体激光工作物质的吸收峰相吻合，加之泵浦光模式可以很好地与激光振荡模式相匹配，从而光电转换效率很高，整机效率也可以与二氧化碳激光器相当，比灯泵浦固体激光器高出一个量级，因而二极管泵浦激光器可省去笨重的水冷系统，体积小、重量轻，结构紧凑。

● 性能可靠、寿命长激光二极管的寿命远远长于普通闪烁灯，不需更换。

泵浦光的能量稳定性好，性能可靠，为全固化器件，免维护，使用寿命长，尤其适用于大规模生产线。

● 输出光束质量好由于激光二极管较闪烁灯发光更为连续稳定，发光质量更好，加之半导体泵浦激光的高转换效率，减少了激光工作物质的热透镜效应，大大改善了激光器的输出光束质量。

3、适用材料范围可广泛应用于电子元器件、集成电路（IC）、电工电器、手机通讯、五金制品、工具配件、精密器械、眼镜钟表、首饰饰品、汽车配件、塑胶按键、建材、食品及医药包装、PVC管材、医疗器械等行业。

半导体使用国际上先进的激光技术，采用半导体列阵，用波长808nm的半导体发光二极管泵浦Nd:YAG介质，形成波长为1064nm的激光输出模出，激光器体积小，光电转换效率高。

1、适应范围广适应各种金属(包括各种稀有金属)、塑胶(含各种工程塑胶)、橡胶、树脂、陶瓷、镀膜等。

特别说明的是：可以通过光栅改变光斑模式，特别适用于精细图文标记，标记的字符色彩对比度好，手感平滑细腻，边缘整齐，具备优异的外观效果，可与国外同类设备媲美，也可以不用光栅也可以达到很好的光斑模式，特别适用于阳极氧化层或镀层的功能性剥离，速度快(尤其比光斑较细的端泵浦快)且稳定性和可靠性都很高，这种能力也减少了因为要求不同而选择不同机型的可能性，为生产设备的可扩展性和通用性提供了更好的保障，减少设备闲置或不足的可能性。

2、速度快腹有诗书气自华半导体泵浦激光标记系统采用了超高速角度伺服电机，从静止加速到最快速度仅需0.001秒;采用了50000次/秒的高速激光开关，充分保证加工的高效快速;3、功率大、热效应高侧泵浦系统虽然常规输出的是多模激光，但是可以通过限模的方式得到TEM00模的光束(限模过程中虽然损失50-60%的能量，但侧泵浦可以做到的输出功率远大于光纤系统);侧泵浦系统同样也可以选择较细的激光棒(2棒)，可以兼顾金属和塑胶的标记，同样可以做到很精细;光纤激光系统因为热效应高，不宜做成大功率，一般只能做到10W,20W，30w.而半导体可以选择?2和?3激光棒，光斑相对较粗，可以做到50W、75W、100W的大功率，更适合标记要求深度高，图纹不精细的金属等产品。

4、大功率下光斑模式相对较粗，只能采用水冷系统，标记的速度同比于光纤系统相对较慢，光电转换效率较低，应用于较高精度精细产品时标记不稳定，整机耗电大于光纤系统腹有诗书气自华5、半导体系统在生产环境恶劣条件下受影响较大，机器受到震动、冲击及高温时故障率高，造成标记产品不稳定;6、半导体设备因为功率较大，激光器使用寿命相对较低，一般正常用使用条件下为8000-10000个小时左右，整机耗电量相对较大，故设备使用成本相对光纤较高;7、半导体系统不宜做成低功率，不适宜标记较高精细图纹产品;8、半导体系统光斑模式适合于金属、塑胶等精细度要求不高的行业，而光纤因为光斑细，更适合于电子元器件、IC、手机按键等通讯行业的应用。

激光打标是利用激光束的高能量密度特性激光束作用于工件使工件表面汽化或发生化学反应形成痕迹以此达到加工的目的，一般的激光打标系统由激光器电源导光系统冷却系统控制系统和工作台等组成。

激光打标由于在打标过程中不接触工件而优于化学腐蚀机械冲压电火花刻写等传统的方法。

激光打标对被加工的材料除了要求能够有效的吸收该波长的激光外没有任何特殊的要求，而且对工件无损耗无扰动无变形，并且加工图样也由于采用计算机控制而灵活多样。

采用激光打标的自动化程度较高加工过程对环境也没有污染。

激光打标机原理，类别分析1.灯泵YAG激光打标机 YAG激光器是红外光频段波长为1.064um的固体激光器，采用氪灯作为能量源（激励源），ND：YAG(Nd:YAG激光器。

Nd（钕）是一种稀土族元素，YAG代表钇铝石榴石，晶体结构与红宝石相似)作为产生激光的介质，发出特定波长可以促使工作物质生产能级跃迁释放出激光，将激光能量放大后就形成对材料加工的激光束。

优点：价格便宜。

缺点：激光划线精度不高；水冷确，体积大；耗材需更换。

2.半导体激光打标机 半导体端泵激光打标机 半导体打标机是使用波长为0.808um半导体激光二极管（侧面或端面）泵浦Nd：YAG介质，使介质产生大量的反转粒子在Q开关的作用下形成波长1.064um的巨脉冲激光输出，电光转换效率高。

其中YAG和半导体打标机多用于金属、IC等，半导体与YAG相比有较好的稳定性、省电、不用换灯、等优点，价格相对较高。

优点：a.光束质量较灯泵好。

侧泵和端泵比较，端泵划线质量精度更高。

b.体积小。

相比之下端泵为风冷却可以做的更小。

c. 无耗材 缺点：价格高。

3.光纤激光打标机 采用光纤激光器生产激光的打标机，光束质量好，电光转换效率高。

优点：光束质量更好，精度更高，无耗材。

缺点：价格较半导体的高。

4.CO2激光打标机 CO2激光器是红外光频段波长为10.64um的气体激光器，采用CO2气体充入放电管作为产生激光的介质，当在电极上加高电压，放电管中产生辉光放电，就可使气体分子释放出激光，将激光能量放大后就形成对材料加工的激光束。

激光打标机的分类
激光打标机（激光打码机）也称激光喷码机是用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记。

打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质，从而刻出精美的图案、商标和文字。

在我们实际应用中根据标识的材质不同和标识后需要达到的效果不同，选择不同类型的激光打标机，下面我们看一下具体的分类。

激光打标机类型
激光打标机主要分为CO2激光打标机，半导体侧泵激光打标机、半导体端泵激光打标机、光纤激光打标机、灯泵Y AG激光打标机、绿光激光打标机、紫外激光打标机。

根据目前市场最常用的激光打标机主要以CO2激光打标机以及半导体侧泵激光打标机为主，灯泵YAG激光打标机逐步被半导体侧泵激光打标机所取代，此外精细打标常用的激光打标机以半导体端泵激光打标机、光纤激光打标机、绿光激光打标机、紫外激光打标机等。

随着科技发展，电子行业内光纤激光打标机越来越被更多人的接受，其特点非常明显：一体化设计，体积小、功耗低、长寿命、高效率、免维护，无需耗材。

以上就是我们对激光打标机的一些简单介绍，目前中国的激光打标技术应用越来越广泛，相信在不久的将来，我们的生活将离不开激光打标这项技术。

半导体激光打标机的工作原理激光打标是利用聚焦后高能量的激光束照射在物体表面，激光被吸收后光能瞬间转变成热能，使物质表面蒸发露出深层物质，或是通过能导致表层物质的化学物理变化而“刻”出痕迹，或是通过光能烧掉部分物质，显出需要刻的图形文字，形成永久的标记。

半导体侧面泵浦固体激光打标机原理半导体打标机是使用国际上先进的激光技术，用波长为808nm的半导体激光二级管泵浦Nd:YAG晶体，使晶体产生大量的反转粒子，在Q开关作用下形成波长为1064nm的高能量激光脉冲输出。

通过电脑控制振镜偏转改变激光束光路实现自动打标。

设备特点*激光器体积小。

*电光转换效率高，性能稳定。

*激光光斑小，标记线条精细。

*功耗低激光器使用寿命更长。

行业的应用可标记金属及多种非金属。

适合应用于一些要求更精细、精度更高、打深度的加工场合。

广泛应用于电子元器件、集成电路（IC）、电工电器、手机通讯、五金制品、工具配件、精密器械、眼镜钟表、首饰饰品、汽车配件、塑胶按键、建材、食品及药品包装、PVC管材、医疗器械等行业。

半导体激光打标机系列性能指标最大激光功率:CY-30W\CY–A50W\CY-A75W激光波长:1064nm光束质量M2:<3\<5\<6激光重复频率:≤50KHz准雕刻范围:100×100 mm雕刻深度:≤0.3mm\≤0.5mm\≤0.8mm雕刻线速:≤7000mm/s、≤7000mm/s/≤10000mm/s、≤7000mm/s/≤10000mm/s 最小线宽:0.01mm 、0.015mm 、0.025mm最小字符:0.2mm、0.3mm、0.4mm重复精度:±0.003mm、±0.003mm/±0.002mm、±0.0 03mm/±0.002mm 整机耗电功率:1.8KW 、2.0KW、2.5KW电力需求:交流 220V/50Hz/15A冷却系统:水冷。

半导体激光打标机原理半导体激光打标机在工业应用中常用于标记、刻划或打孔等加工工艺。

其工作原理是通过使用半导体材料产生的激光束进行打标。

半导体激光打标机的核心部件是半导体激光器。

半导体激光器是一种将电能转化为激光能的设备，其工作基于半导体材料的光电效应。

当外加电流通过半导体材料时，会在材料内部产生正负电荷分离，形成电势差。

当这个电势差达到一定数值时，会发生电荷复合过程，释放出能量。

这些能量以激光的形式从半导体激光器的一端辐射出来。

半导体激光打标机通过适当的光束传输系统将激光束聚焦到需要加工的物体表面。

当激光束照射到物体表面时，其能量会被吸收或反射。

吸收能量的物体会发生局部加热，使物体表面产生熔化、氧化或蒸发等化学反应，形成标记或刻痕。

而反射能量的物体则不会发生明显的变化。

半导体激光打标机一般具有高能量密度、操作稳定、重复性好、加工速度快等优点。

由于其激光束的波长较短，可以在较小的区域内聚焦，从而实现精确的打标效果。

同时，半导体激光打标机还可以通过调节激光功率、频率和扫描速度等参数，实现不同材料的加工要求。

半导体激光打标机在各种行业中有广泛的应用，包括电子制造、汽车制造、医疗器械、珠宝加工等领域。

它可以实现无接触、非机械性质的加工，避免了传统刻划方式中可能引起的损伤或变形。

同时，半导体激光打标机还具有高效、高速度和高精度的特点，有效提高了生产效率和产品质量。

总而言之，半导体激光打标机利用半导体激光器产生的激光束实现对物体表面的加工。

其工作原理基于半导体材料的光电效应，通过适当的光束传输系统聚焦激光束在物体表面产生化学反应，从而实现打标、刻痕或打孔等加工工艺。

HR-J500半导体端泵激光打标机机型简介HR-J500半导体端泵激光打标机又常称为半导体端面泵浦Y AG激光打标机或二极管端面泵浦YAG激光打标机，端面半导体打标机是直接从激光晶体的端面将半导体泵浦光（805nm）泵入，经光学镜组输出产生激光。

使行光转换效率大大提高。

端面激光比侧面激光具有更好的激光品质，激光模式优良，加工速度更快。

产品特点及适用范围HR-J500半导体端泵激光打标机系列打标机具有短脉冲、高光束质量、高峰值功率等特点，在金属加工领域有着极优越的应用特性，同时适用于多种非金属材料，如ABS、尼龙、PES、PVC等，更适合应用于一些要求更精细、精度更高的场合。

广泛应用于电子元器件、集成电路、电工电器、手机通讯、五金制品、工具配件、精密器械、眼镜钟表、首饰饰品、汽车配件、塑胶按键、建材、食品及药品包装、PVC管材、医疗器械等行业。

产品特点及适用范围体积小：采用一体化设计，激光头的体积为400*260*150mm³功耗低：整机功耗≤500W精度高：最小标刻线宽为0.005mm速度快：速度可以达到15000mm/s稳定性好：采用风冷结构，一体化设计，输出功率波动小于2％HR-J501半导体泵浦激光打标机机型简介HR-J501半导体泵浦系列激光打标机是使用振镜激光打标机技术及国际上最先进的导体泵浦激光技术—采用美国CEO原装进口半导体列阵，用波长808nm半导体激光二级管泵浦Nd:Y AG晶体、是YAG棒产生大量的反转粒子，在Q开关的作用下形成波长为1064nm的巨脉冲的激光束输出，激光束通过扩束、聚焦，最后通过控制振镜的偏转实现标记。

他是激光打标领域的一次突破性变革——此种激光器具有能耗小、电光转换率高、激光输出模式稳定性好、可靠边高、体积小、打标效果好、无耗材等显著优点。

功耗是传统灯泵激光器的四分之一。

适用材料适用材料包括：可以在任何金属（含稀有金属）、工程塑料、电镀材料，镀膜材料、喷涂材料、塑料橡胶、环氧树脂、陶瓷等材料上雕刻出分辨率高、非常精美的图象。

激光打标机认识按照激光器不同分激光打标机按照激光器不同可分为:CO2激光打标机，半导体激光打标机，YAG激光打标机，光纤激光打标机。

按照激光可见度不同分为:紫外激光打标机(不可见)、绿激光打标机(可见激光)、红外激光打标机(不可见激光)、按照激光波长分类激光打标机按照激光波长不同可分为;532nm激光打标机，808nm激光打标机，1064nm激光打标机，10.64nm激光打标机，266nm激光打标机。

322nm激光打标机。

就目前国内市场而言半导体激光打标机的市场占有量最多。

半导体DP激光打标机体积小、免维护、使用简单、应用广泛等特点。

激光打标机又称镭射雕刻机，在农机制造中镭射雕刻机的作用也非常之大。

激光打标机类别灯泵浦YAG激光打标机YAG激光器是红外光频段波长为1.064um的固体激光器，采用氪灯作为能量源(激励源)，ND:YAG(Nd:YAG激光器。

Nd(钕)是一种稀土族元素，YAG代表钇铝石榴石，晶体结构与红宝石相似)作为产生激光的介质，激励源发出特定波长的入射光，促使工作物质发生居量反转，通过能级跃迁释放出激光，将激光能量放大并整形聚焦后形成可使用的激光束。

半导体泵浦YAG激光打标机半导体泵浦激光打标机是使用波长为0.808um半导体激光二极管(侧面或端面)泵浦Nd:YAG介质，使介质产生大量的反转粒子在Q开关的作用下形成波长1.064um的巨脉冲激光输出，电光转换效率高。

半导体泵浦激光打标机与灯泵浦YAG就刚打标机相比有较好的稳定性、省电、不用换灯、等优点，价格相对较高。

光纤激光打标机主要由激光器、振镜头、打标卡三部分组成，采用光纤激光器生产激光的打标机，光束质量好，其输出中心为1064nm，整机寿命在10万小时左右，相对于其他类型激光打标器寿命更长，电光转换效率为28%以上，相对于其他类型激光打标机2%-10%的转换效率优势很大，在节能环保等方面性能卓著。

CO2激光打标机CO2激光器是远红外光频段波长为10.64um的气体激光器，采用CO2气体充入放电管作为产生激光的介质，当在电极上加高电压，放电管中产生辉光放电，就可使气体分子释放出激光，将激光能量放大后就形成对材料加工的激光束。

激光打标机按照技术原理和应用场合，基本可以定性为半导体、co2、光纤这三大类激光打标机。

这三种激光打标机在应用的场合都有不同，是因为其工作原理和设备安装都不一样，根据激光器可以分为固态和气态这两大类。

固态激光设备主要有侧泵半导体激光打标机（图1示意图）和端泵半导体激光打标机（图2示意图）以及光纤激光打标机（图3激光打标机），如果在往前推算的话，还有YAG的氪灯（但此技术因成本和耗材问题已经被市场所淘汰），其工作示意图可以参考以下：
侧泵激光打标机工作原理示意图：
（图1）
端泵激光打标机工作原理示意图：
(图2）
光纤激光打标机工作原理示意图：
（图3）
激光设备主要是通过光源的转换而进行工作的，激光属于多元素话的光源设备，当然不会仅仅属于以上类型的激光打标机，根据光谱知识（图4），可以区分出各位不同激光所应用的行业以及技术之间的参数;
光谱知识图形
（图4）
摘自铭镭激光。