ТЕХНОЛОГИЯ ФЕМТОСЕКУНДНОГО ЛАЗЕРА
Импульсы фемтосекундных лазеров обладают неоспоримыми преимуществами по сравнения с импульсами наносекундных и пикосекундных лазеров благодаря способности передавать энергию в материал, удалять или изменять его структуру за кротчайший период времени, еще до начала термического процесса. И как результат значительно снижается термическое воздействие лазерного излучения на основной материал . Высокая пиковая мощность импульсов фемтосекундных лазеров позволяет реализовать новые взаимодействия лазерного излучения с различными материалами. Высокая разрешающая способность и наилучшее аспектное соотношение сторон обработки могут быть достигнуты в данной системе.
ВЫСОКАЯ СКОРОСТЬ ОБРАБОТКИ
Благодаря высокой мощности (до 10 Вт) фемтосекундного лазерного комплекса на базе Yb:KGW лазера с частотой следования импульсов от 1 до 1000 кГц и гальванометрическим сканаторам создается высокая скорость микрообработки материалов.
ВЫСОКАЯ ТОЧНОСТЬ
Высокая точность позиционирования (±0.3 мкм) и повторяемость (±0.05 мкм) по осям XYZ обеспечивается линейными двигателями Aerotech, синхронизация с системой управления лазерным лучом (гальванометрическими сканаторами) создают полный контроль управления процесссом обработки материала в пространстве и во времени, что позволяет создавать объекты с микронным разрешением и отличной воспроизводимостью.
СИСТЕМА ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ
Комплекс оборудован видеокамерой высокого разрешения, откалиброванной для работы с скоростными линейными двигателями.
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
Основная идея программного обеспечения (SCA System Control Application) – это обеспечение возможности управления технологическими процессами и их последствиями. Главное преимущество программы SCA заключается в способности комплексной интеграции и контроля различного аппаратного оборудования.
ЛАЗЕРНЫЙ ИСТОЧНИК
Источник лазерного излучения PHAROS обладает рядом преимуществ в сравнение с другими коммерчески доступными фемтосекундными лазерными системами: более короткая длительность импульса, как генератора (<80fs), так и усилителя (<280fs); высокая средняя мощность генератора (до 2 Вт по запросу) и усилителя (6 Вт); регулируемая частота импульсов; управление и мониторинг лазерного источника с пусльта управления, включая контроль длительности импульсов; лазерный источник разработан согласно промышленным стандартам, которые гарантируют высокую стабильность и надежность работы.
СИСТЕМА ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ
Управляемая система позиционирования обеспечивает 6 степеней свободы для быстрой и прецизионной микрообработки материалов. Это позволяет использовать преимущества фемтосекундной лазерной системы с максимальной эффективностью. Система состоит из 3-х координатных осей перемещения объекта, 2-ух осей отклонения лазерного луча сканаторами и Z-ось перемещения фокусирующей линзы.
Лазерному источнику и системе позиционирования со сканаторами требуеться высокая степень защиты от вибрации оптического стола. Для этого XYZ оси позиционирования объекта установлены на гранитном основание.
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Для удобства работы оператора и защиты опрограммого обеспечения от несанкционированного изменения, некоторые элементы программы управления SCA закрыты для доступа конечному пользователю. Программа имеет модульную структуру: построение чертежа, производство и функциональное управление узлами лазерного комплекса. Для удобства наблюдения за объектом реализована система наблюдения WYSIWYG . Модульная структура программного обеспечения позволяет добавлять модули для реализации новых задач и/или дополнительные аппаратные узлы оборудования.
Технические параметры
| Обрабатываемые материалы | |
| Материал | Практически любой материал |
| Размер образца обработки (мм) | 150 x 150 x 150 |
| Формирование и управление лазерным лучом | |
| Генератор импульсов (Pulse Picker) | Интегрированный, автоматически управляемый |
| Гальванометрические сканаторы* | |
| Поле сканирования (мм) | 5 x 5 (4F оптическая система). До 10 м/сек скорость сканирования |
| Фокусирующая оптика | NA асферические линзы или объективы |
| Фокусное расстояние (мм) | 1.45 – 18.4 |
| Система позиционирования | |
| Тип | XYZ, линейные двигатели, поперечный подшипник, аэростатический подшипник* |
| Скорость обработки (мм/с) (макс.) | 350 |
| Рабочее поле (мм) | 160 x 160 |
| Разрешение (нм) | 1 |
| Точность позиционирования (нм) | ±300 |
| Повторяемость (нм) | ±50 |
| Стабильность позиционирования (нм) | 3 |
| Держатель образца | Вакуумная присоска |
| Параметры лазера | |
| Тип лазера | Yb:KGW |
| Длина волны | 1028 нм ± 5 нм |
| Мощность (Вт) | 4, 6*, 8*, 10* |
| Выходная мощность генератора (Вт) | 0.7-1.5 |
| Энергия импульса (макс., мДж) | 1 |
| Частота импульсов (кГц) | 200, 600*, 1000* |
| Длительность импульса | |
| Качество лазерного излучения | M2 < 1.2 |
| Выходная стабильность импульсов | < 1 % RMS |
| Генератор гармоники | |
| Гармоника | SH (515нм), TH (343нм)*, FH (258нм)* |
| Эффективность преобразования(200 kHz) | >50% (SH); >30% (TH)*; >10% (FH)* |
| Программа управления приложениями | |
| Управление мощностью излучения | Выходная мощность лазера; моторизированные аттеньюаторы |
| Управление координатами позиционирования | 2.5 D микрообработка; 3D XYZ команды |
| Интерфейс управления | Windows, Виртуальный или графический интерфейс пользователя, джойстик |
| Графические и векторные форматы | *.bmp, *.plt |
| Эксплуатационные параметры | |
| Габариты (м) | 1.2 x 1.8 x 2** |
| Вес (макс., кг) | 500** |
| Эксплуатационные требования | |
| Потребляемая мощность (кВт) | 3-4, в зависимости от конфигурации |
| Температура окружающей среды (°C) | 15-30 |
| Относительная Влажность (%) | 20-80 |
| Класс лазерной опасности | Класс 1** |