Qu’est-ce qu’un laser fibre MOPA ?

Un laser fibre MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) sépare l’oscillateur qui forme l’impulsion de l’amplificateur qui fournit l’énergie. À 1064 nm, on règle la durée d’impulsion, la cadence et l’énergie comme des paramètres distincts.

Quelle différence entre fibre Q-switch et fibre MOPA ?

Sur un Q-switch, la durée d’impulsion dépend souvent de la fréquence de répétition : plus on accélère, plus l’impulsion s’allonge et la puissance de crête baisse. Le MOPA découple ces grandeurs, ce qui aide le contraste sur plastiques, le recuit d’acier et les DataMatrix denses.

Le laser MOPA remplace-t-il un laser UV 355 nm ?

Non. Le MOPA reste à 1064 nm. Pour l’anodisation, le PVD, le DLC ou les plastiques très sensibles, le laser UV 355 nm reste le bon procédé. Le MOPA élargit les régimes de la fibre, il ne change pas la physique d’absorption.

Quelles machines NWS Laser embarquent une source MOPA ?

IK-SERIES MOPA pour l’intégration en cellule, robot ou ligne, et IK-BOX pour une station de marquage classe 1 en atelier.

NWS Laser EXPERTISE · FIBER MOPA

Impuls anpassen,
nicht nur die Leistung.

Ein Faser-MOPA-Laser (Master Oscillator Power Amplifier) trennt die Pulserzeugung von deren Verstärkung. Dadurch lassen sich Pulsdauer, Wiederholrate und nutzbare Energie als getrennte Einstellungen wählen — was ein klassischer Faser-Q-Switch so nicht wirklich erlaubt.

Parameter anzeigen

WELLENLÄNGE 1064 nm PULS
EINSTELLBAR

DEFINITION

Zwei Stufen,
ein Strahl.

Der Master-Oszillator (Seed) erzeugt einen kurzen, wohlgeformten Impuls. Der Verstärker, eine ytterbiumdotierte Faser, von Dioden gepumpt, erhöht die Energie, ohne das Zeitprofil zu verändern. Zwischen beiden verhindern Isolatoren, dass Rückreflexionen den Seed beschädigen. Am Ausgang: 1064 nm, Galvanometerkopf, Objektivlinse. Genau diese Trennung macht den MOPA in der Werkstatt nützlich — kein Werbeversprechen für „mehr Leistung“.

Schema einer MOPA-Quelle: Seed-Oszillator, Isolatoren, ytterbiumdotierter Faserverstärker, galvanometrischer Kopf — Typische Kette einer faserbasierten MOPA-Quelle für Markieranwendungen. Der Seed bestimmt die Dauer; der Verstärker die mittlere Leistung.

WARUM MOPA

Der Q-Switch koppelt
Frequenz und Dauer.

Bei einer Faser mit Q-Switch legen Kavität und saturierbarer Absorber ein Betriebsfenster fest. Steigt die Wiederholfrequenz, verlängert sich der Impuls oft und die Spitzenleistung fällt. Kontrast bei Kunststoffen, Anlassen von Stahl oder ein dichter DataMatrix-Code lassen sich dann nicht mehr unabhängig einstellen.

Pulsdauer

Der Seed ermöglicht Impulse von wenigen Nanosekunden bis zu mehreren Hundert ns bei konstanter Wiederholrate. So lässt sich der Arbeitsbereich (Ablation, oberflächliche Schmelze, Anlassen) ändern, ohne die Quelle zu wechseln.

Spitzenleistung

Bei gegebener Impulsenergie erhöht eine kürzere Dauer die Spitze. Das schafft Kontrast bei bestimmten Kunststoffen und scharfes Markieren von Metallen ohne großen thermischen Eintrag.

Nützliche Wiederholrate

Man kann in den kHz-Bereich für einen DataMatrix oder eine Linienrate gehen und gleichzeitig kurze Impulse beibehalten. Der klassische Q-Switch erzwingt hier oft einen Kompromiss.

NÜTZLICHE PARAMETER

Was man
wirklich einstellt.

Vergleich von Impulszügen Q-switch und MOPA bei gleicher Frequenz, kürzere Impulse mit MOPA — Gleicher Abstand zwischen den Impulsen: Der MOPA kann schmaler bleiben. Der Q-Switch verlängert den Impuls oft bei steigender Frequenz.

Qualitative Kurve: relative Spitzenleistung in Abhängigkeit von der Impulsdauer bei konstanter Energie — Bei konstanter Impulsenergie erhöht eine kürzere Dauer die Spitze. Die angegebenen Bereiche sind Werkstattordnungen, keine universelle Anleitung.

WERKSTATTGRÖSSEN

Vier Regler,
keine schwarze Magie.

EinstellungWas sie ändertTypische Auswirkung am Bauteil

PulsdauerZeitliche Breite (ns)Saubere Ablation vs. Anlassen/Farbänderung

FrequenzImpulse pro SekundeZyklusdauer, Füllung eines Codes

Energie / mittlere LeistungAufgetragene DosisTiefe, Geschwindigkeit, Verbrennungsrisiko

Scan- und Hatching-GeschwindigkeitSpurüberlappungHomogenität, Rauheit, OCR-Lesbarkeit

Exakte Werte werden am Material / Oberflächenzustand qualifiziert. Ein weichgeglühter Stahl hat nichts mit einem gefüllten POM zu tun, selbst bei 1064 nm.

AN BAUTEIL

Was der MOPA
ermöglicht anzustreben.

1064 nm bleibt ein nahes Infrarotlaser: Er erwärmt, koppelt gut zu den meisten Metallen, weniger gut zu einigen transparenten Werkstoffen. Der Vorteil des MOPA ist der Einstellbereich, kein Wunderding der Wellenlänge.

Metalle

Gravur, kontrollierte Oxidation, Anlassen. Bei Edelstahl kann eine längere Impulsdauer und angepasste Taktung einen dunklen Kontrast oder Interferenzfarben erzeugen. Bei Aluminium zielt man eher auf einen hellen Kontrast durch Rauheitsveränderung.

Technische Kunststoffe

Eine hohe Spitze, kurzer Impuls begrenzt das Schmelzen des Polymers und begünstigt Schwärzung oder Aufhellung je nach Additiven (Ruß, TiO₂ ). Zu validieren am realen Werkstoff: Ein ABS ist nicht gleich ein PEEK.

Rückverfolgbarkeit

DataMatrix, QR, Seriennummern. Die hohe Taktung hilft, eine dichte Matrix zu füllen, ohne den Impuls zu verlängern. Die Lesbarkeit (Grad, Kontrast, Modul) prüft man mit derselben Beleuchtung wie in der Fertigung.

Mikromarkierung per Laser auf Rückholfeder — Kleines Bauteil: Der Galvobestrahlung folgt dem Bauteil, nicht umgekehrt.

Elektronisches Bauteil laserbeschriftet in Faser — Bauteil: Die Dosis wird so eingestellt, dass sie im Gehäuse bleibt, nicht im Silizium.

ORIENTIERUNGSHILFEN FÜR DIE AUSWAHL

MOPA, Q-Switch
oder UV.

Punkt der LesungFaser Q-SwitchFaser MOPAUV 355 nm

Wellenlänge1064 nm1064 nm355 nm

PulsdauerWenig einstellbarEinstellbar, nsSehr kurz, kalter Betrieb

MetallkopplungGutGut, mehr BetriebsartenNützlich, wenn die Schicht zählt

Kunststoffe / GlasBegrenzt, abhängig von AdditivenBesserer Kontrast bei hoher SpitzenspannungOft die richtige Wahl

Beschichtungen (Anodisierung, PVD)Risiko, die Schicht zu beschädigenZu qualifizieren, selten erste WahlSpielwiese des UV-Lasers

MACHINEN NWS LASER

Wo unterbringen
diese Quelle.

INTEGRIERBAR

IK-SERIES MOPA

Faser-MOPA-Quelle im All-in-one-Gehäuse, 24 V DC, Platine mit 8 M6-Bohrungen. Für eine Zelle, einen Roboter oder eine Linie: Der Laser wird integriert, ein PC ist in der Produktion nicht zwingend erforderlich.

Siehe Datenblatt IK-SERIES

MARKIERSTATION

IK-BOX

Klasse-1-Gehäuse, elektrische Tür, Galvokopf auf Z-Achse, Smart Vision. Die MOPA-Quelle findet dort einen Werkstattarbeitsplatz, wenn das Bauteil zur Maschine kommt, nicht umgekehrt.

Siehe Datenblatt IK-BOX

WERKSTATTFRAGEN

Vor dem Kauf
eine Impulsdauer.

Ersetzt MOPA einen UV-Laser?: Nein. Der MOPA verbleibt bei 1064 nm. Bei Eloxal, PVD, DLC, Rhodinierung oder sehr empfindlichen Kunststoffen bleibt der UV-Laser 355 nm die richtige Option. Der MOPA verbreitert die Faser, er verändert nicht die Absorptionsphysik.
Welche Impulsdauer für Edelstahl?: Es gibt keinen einzigen Wert. Gefärbtes Glühen erfordert oft längere Impulse und dichtes Hatching. Ein tiefes Schwarz wird anders erzeugt. Man beginnt mit einem Versuch an der realen Charge, nicht mit einer öffentlichen Tabelle.
Kann man karbongefülltes Kunststoff markieren?: Oft ja, mit kurzem Impuls und hoher Peak-Leistung, um zu schwärzen ohne zu starkes Schmelzen. Die Qualität, Dicke und Flammschutzmittel verändern das Ergebnis. Eine Probe des Compounds ist besser als ein generisches Datenblatt.
Braucht man einen PC in der Produktion?: Bei IK-SERIES passen bis zu 250 Programme in den Speicher. Der PC dient zur Vorbereitung der Dateien. Im Taktbetrieb läuft der Laser über I/O, Encoder oder SPS.

VERSUCH AM BAUTEIL

Senden Sie das Material,
wir passen den Impuls darauf an.

Geben Sie Legierung oder Compound, Oberflächenzustand, Zielcode oder Logo, Taktfrequenz an. NWS Laser bietet lieber einen MOPA-Test auf IK-SERIES oder IK-BOX an als eine Katalogversprechung.

Impuls anpassen,
nicht nur die Leistung.

Zwei Stufen,
ein Strahl.