——訪Newport旗下光譜物理公司亞太區(qū)資深總監(jiān)涂春河先生

 Newport旗下的光譜物理公司是行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的激光器產(chǎn)品供應(yīng)商，其產(chǎn)品在業(yè)界擁有良好的口碑。2015年上海光博會(huì)期間，本刊記者有幸采訪到了光譜物理亞太區(qū)資深總監(jiān)涂春河先生，聽他分享了對(duì)目前激光行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的看法，并重點(diǎn)介紹了光譜物理此次展示的幾款重點(diǎn)產(chǎn)品。

VGEN-ISP系列光纖激光器

——集“高峰值功率、卓越的光束質(zhì)量和參數(shù)連續(xù)可調(diào)節(jié)的特性”于一身

光纖激光器已經(jīng)在市場(chǎng)上大行其道，已經(jīng)在越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域贏得越來越多用戶的青睞。因此，很多激光器廠商都增加了光纖激光器產(chǎn)品線，光譜物理也不例外。“光譜物理此前并沒有光纖激光器產(chǎn)品線，大約在半年前我們收購了以色列一家光纖激光器廠商，從而獲得了該項(xiàng)業(yè)務(wù)。”涂春河先生介紹說，“此次展示的這款新的光纖激光器產(chǎn)品，擁有業(yè)界最高的峰值功率、最高的脈沖能量，能夠?qū)崿F(xiàn)更快速的切割、鉆孔等應(yīng)用。這款產(chǎn)品使我們能夠滿足中國工業(yè)加工市場(chǎng)的諸多應(yīng)用需求。”

據(jù)介紹，這款最新的VGEN-ISP光纖激光器為采用MOPA結(jié)構(gòu)的短脈寬摻鐿光纖激光器。其具備高達(dá)40 kW的峰值功率和50 W的輸出功率、1.5 mJ的高脈沖能量以及卓越的光束質(zhì)量 （M²<1.3），同時(shí)其還可實(shí)現(xiàn)1~300 ns的可調(diào)諧脈寬和35~1000 kHz的可調(diào)諧重復(fù)頻率。這款產(chǎn)品適用于廣泛的高精度激光加工應(yīng)用，如精密打標(biāo)、金屬精密加工、劃線、精細(xì)圖案雕刻、微加工和鉆孔、薄膜切割、太陽能電池和硅劃片與加工、激光添加制造等。

在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，光譜物理演示了這類型激光器在不銹鋼材料表面上實(shí)現(xiàn)的彩色打標(biāo)。“這種彩色打標(biāo)主要是通過改變激光在材料上的作用時(shí)間和激光滲透入材料的深度來實(shí)現(xiàn)的。”涂春河先生說道，“彩色打標(biāo)能夠使一些金屬機(jī)殼擁有更加漂亮的外觀，目前這種應(yīng)用主要受到消費(fèi)電子行業(yè)的歡迎。”

Quasar系列紫外激光器

——快速精密微加工的首選工具

紫外激光加工通過直接破壞連接物質(zhì)原子組分的化學(xué)鍵的“冷加工”方式，能夠?qū)崿F(xiàn)非常精密的微加工效果，已經(jīng)成為很多高端加工應(yīng)用的首選。雖然當(dāng)下光纖激光器在市場(chǎng)上發(fā)展得如火如荼，但是隨著工業(yè)中涌現(xiàn)出很多高端加工需求，市場(chǎng)對(duì)紫外激光器產(chǎn)品的需求日趨增多。

“目前光譜物理的紫外激光器產(chǎn)品能夠獲得60 W的輸出功率，”涂春河表示，“這也是目前業(yè)界的最高水平。”接下來，他重點(diǎn)介紹了Quasar系列紫外激光器。

Quasar激光器的一個(gè)突出特點(diǎn)是在設(shè)計(jì)中采用了光纖激光器、功率放大器和專利的諧波技術(shù)來獲得突破性的結(jié)果。這種獨(dú)特的設(shè)計(jì)利用了光纖激光器的靈活性和可靠性來實(shí)現(xiàn)TimeShift技術(shù)，再加上光譜物理公司獨(dú)有的功率放大技術(shù)，最終Quasar在高重復(fù)頻率下實(shí)現(xiàn)了前所未有的最高紫外平均功率和高能量，能夠?qū)崿F(xiàn)快速微加工。Quasar的可靠性設(shè)計(jì)完全能夠勝任于24/7的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。

其中最新的Quasar 355-60激光器，能在200 kHz和300 kHz的重復(fù)頻率下產(chǎn)生超過60 W的紫外輸出功率和大于300μJ的脈沖能量，脈沖重復(fù)頻率0~3.5 MHz，脈寬從小于2 ns到大于100 ns。Quasar主要應(yīng)用于玻璃、PCB板、硅片、太陽能電池、陶瓷、ITO等產(chǎn)品的精密加工。

此外，光譜物理在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)還展示了一臺(tái)體積小巧的“迷你型”紫外激光器。這臺(tái)激光器的特點(diǎn)是體積小巧，穩(wěn)定性極好，適用于需要裝配很多臺(tái)激光器產(chǎn)品的大型半導(dǎo)體及電子制造生產(chǎn)線。“它可以裝配到移動(dòng)的軌道上，根據(jù)應(yīng)用需要由軌道帶動(dòng)來回在不同地點(diǎn)加工，這種應(yīng)用對(duì)激光器產(chǎn)品的輸出穩(wěn)定性要求極高，我們的這款產(chǎn)品表現(xiàn)得非常出色。”涂春河先生說道。關(guān)于這款產(chǎn)品是如何獲得如此好的性能穩(wěn)定性，涂春河先生表示，這與該產(chǎn)品的完全自動(dòng)化（無人工操作）生產(chǎn)密不可分。

Spirit超快激光器

——高重復(fù)頻率、高平均功率

光譜物理的Spirit飛秒激光器采用直接二極管泵浦技術(shù)，利用簡(jiǎn)單的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了獨(dú)特的性能，滿足工業(yè)和科研市場(chǎng)的需求。其可提供大于16 W的高平均功率和40 μJ的脈沖能量，脈沖能量和重復(fù)頻率可調(diào)節(jié)，采用全自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)控制，具備24/7運(yùn)作的高度可靠性，是飛秒微加工、醫(yī)療設(shè)備生產(chǎn)、顯微手術(shù)等應(yīng)用的理想選擇。

在現(xiàn)場(chǎng)涂春河先生還介紹了用超快激光器切割強(qiáng)化玻璃的一個(gè)案例。“這是一項(xiàng)新技術(shù)，其能夠切割強(qiáng)化深度超過40μm的強(qiáng)化玻璃，并且切完之后玻璃還要自己裂開，切割后的邊緣的粗糙度 Ra為0.1μm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出目前市場(chǎng)上的最高水平。因此，切割后無需做任何后處理就可以達(dá)到用戶的要求。”

小結(jié)

中國激光應(yīng)用市場(chǎng)在最近幾年發(fā)生了很大變化。“中國的應(yīng)用一直在向高端市場(chǎng)發(fā)展，而且發(fā)展速度非�？�，甚至有一些應(yīng)用跟世界是同步的。”涂春河先生表示，“因?yàn)橹袊�已�?jīng)作為世界的一個(gè)大工廠，很多的生產(chǎn)技術(shù)都必須首先在中國使用，而要實(shí)現(xiàn)這些新的生產(chǎn)技術(shù)，很多先進(jìn)的激光加工方式也必須率先在中國使用。”

“另一方面，中國人力成本的增高使得生產(chǎn)線中越來越多地采用更為先進(jìn)的自動(dòng)化制造技術(shù)。而激光加工是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的一個(gè)重要支撐因素。光譜物理將為中國市場(chǎng)中不斷涌現(xiàn)出的各種工業(yè)應(yīng)用需求提供豐富的激光器產(chǎn)品選擇。”最后涂春河先生總結(jié)道。