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脈衝雷射 可區分為Q開關雷射以及鎖模雷射 Q開關雷射：產生之脈衝寬度為ns等級 鎖模雷射：產生之脈衝寬度為ps~fs等級 根據調變機制不同，兩者皆可分為主動式以及被動式 左圖為主動式，右圖為被動式Q開關雷射原理簡介Q開關雷射特性 調變共振腔內之Q值 Q值與腔內的損耗成反比 當增益大於損耗，及有脈衝輸出 主動式Q開關雷射示意圖 Q開關雷射原理 鎖模雷射原理簡介前言 當加工需要更短的脈衝時，鎖模雷射之價值就此體現 鎖模鎖的是縱模(頻域性質)，非橫模(光斑空間分部) 厚度100 um之不鏽鋼鑽孔效果 高斯坐標中的雷射橫模分佈圖 雷射共振腔模態(增益頻寬、 縱向模) 模態之相位若模態間有固定的相位關係即為鎖模雷射最小脈衝寬度時間積帶寬(TBP) 鎖模是使得雷射器中振蕩的各縱模相位保持恆定。 縱模相位鎖定後，雷射在時域上是一個光脈衝。 相位鎖定的縱模越多，光脈衝越窄。 Q開關與鎖模雷射的差別 Q開關雷射之脈衝寬度為ns等級，鎖模則為ps至fs等級 Q開關本質上是被調製的連續光（Modulated CW），其縱模相位是隨機的→鎖模脈衝的縱模相位是鎖定的，可通過傅立葉轉換脈衝的頻域→時域 鎖模雷射之重複頻率符合共振腔長 鎖模雷射與主控震盪器的功率放大器MOPA (Master Oscillator Power-Amplifier) :主控振盪器的功率放大器 由種子光源加上放大器之系統，即可稱為MOPA 業界常泛指MOPA為Mode-locked，亦約定成俗 MOPA之Q開關雷射系統架構圖 https://www.steo.com.tw/hot_501912.html 脈衝雷射：Q開關雷射、鎖模雷射 2024-11-11 2025-11-11
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光纖雷射：只要增益介質為光纖形式，即可稱為光纖雷射幫浦光源-光源選擇 稀土元素之能階決定幫浦光源 吸收與放射波長越近，轉換效率越高 吸收率越高，效率越高 　　　　　　　摻鉺矽酸鹽光纖之吸收頻譜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　鉺離子能階示意圖 雖然1480nm之吸收率較高，但市面上並不常見高功率之1480nm雷射二極體，因此大多數皆使用976nm之雷射二極體做為幫浦光源。幫浦光源-幫浦機制 幫浦機制可區分為纖芯幫浦機制以及纖衣幫浦機制 纖芯幫浦機制(core pump)：高效率、低閥值之系統 幫浦光源於纖芯內傳送 光束品質較佳 增益介質吸收率較高 纖衣幫浦機制(cladding pump)：常應用於高功率之系統 幫浦光源於纖衣內傳送 NA較大，入射角度增加 能承受較大功率 增益介質 增益介質為能呈現居量反轉的物質 增益介質決定雷射系統之輸出波長 相同增益介質，不同基材之光纖，特性也會不同 共振腔 可簡單區分為環形共振腔及線形共振腔 共振腔設計影響雷射輸出參數(效率、閥值及重複頻率等) 環形共振腔 線形共振腔 輸出功率與輸出功率關係圖 光纖雷射常用元件元件所能承受之最高功率，影響雷射系統所能達到之最高功率。 WDM Coupler Combiner Gain fiber https://www.steo.com.tw/hot_501531.html 光纖雷射簡介 2024-11-11 2025-11-11
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本文引用自《科儀新知》第二十九卷，作者鄭中緯先生為國立成功大學機械工程博士，現任工業技術研究院南分院雷射應用科技中心經理。為解決長脈衝雷射因脈衝時間過長，材料加工時會產生顯著熱效應及影響精度問題，國際研究單位已積極投入飛秒雷射之加工技術開發。目前飛秒雷射囿於產能，不易成為量產製程設備，但國際研究方向為開發高精度、高速度之飛秒雷射加工技術，以解決現有技術瓶頸。本文主要針對飛秒雷射之材料加工機制作介紹，並說明飛秒雷射在透明介質材料內部、金屬材料及透明導電薄膜之微細加工的應用。一、前言隨著鈦藍寶石 (Ti:sapphire) 飛秒雷射技術的日趨成熟及商品化，飛秒雷射從 1990 年代開始應用於材料加工。飛秒雷射是指雷射脈衝寬度在飛秒 (femtosecond, fs = 10–15s) 數量級，雷射光束透過聚焦可產生極高功率密度，例如脈衝寬度為 120 fs 的飛秒雷射，1 mJ 的脈衝能量就可以在聚焦光斑直徑為 20 µm 的焦點上，單一脈衝產生約 2.7≡10(15次方) W/cm2 的功率密度。如此高的功率密度可以使雷射與材料的交互作用過程產生各種非線性光學效應，使得飛秒雷射加工機制有別於連續或奈秒雷射，可在材料表面及透明材料內部實現極低熱效應及突破光學繞射極限的超精密加工。1995 年開始有研究發表應用於金屬材料的削除 (ablation)，可製作次微米的孔洞，直徑約為聚焦光斑的十分之一，發現熱影響區極小，以及加工機制與長脈衝雷射不同(1)。1996 年則首先有兩篇文獻應用於透明材料內部加工，透過顯微物鏡將飛秒雷射直接聚焦在玻璃內部，可改變材料折射係數或製作光波導(2, 3)。飛秒雷射除了進行材料的削除或改質外，可也透過非線性多光子聚合 (multi-photo polymerization)，使得聚焦區域的聚合材料由液體變成固體，可應用於製作形狀特徵小於光學繞射極限的三維微奈米結構(4)。由於飛秒雷射進行材料加工具有熱影響區極小、加工特徵可小於光學繞射極限及透明材料內部加工等特點，已被公認為相當重要課題，並吸引國際上重要研究單位投入飛秒雷射微加工技術開發。這些研究採用的飛秒雷射源，主要是再生放大鈦藍寶石飛秒雷射。此雷射的振盪器採用鈦藍寶石為增益介質，透過再生放大 (regenerative amplifier)，可產生中心波長 800 nm、脈衝能量約 mJ、重複頻率約 kHz 的雷射光束。雖然被驗證可以達到較佳品質加工，但受限於低重複頻率及雷射系統複雜，使得實際應用受到限制。近年則有商品化飛秒光纖雷射推出，其為脈衝能量約 µJ、重複頻率約 MHz 的雷射光束。雖然脈衝能量較低，但只要聚焦後雷射劑量足以進行材料加工，則在高重複頻率下，將可同時提高加工速度及精度，有機會符合業界高產能需求。二、飛秒雷射之材料加工機制在不同雷射脈衝寬度照射下，材料若產生能量吸收，主要有線性 (單光子) 及非線性 (多光子) 吸收兩種型式，分別說明如下。1. 線性吸收所謂線性吸收，以非金屬材料為例，當入射光子能量大於能隙 (Eg) 時，則原子中的電子就可以吸收光子能量，由價帶躍遷至導帶，如圖 1(a) 所示。透過線性吸收，單光子能量可以造成材料直接被離子化，以電漿雲形式從材料表面噴出，被去除的材料並未歷經高溫熔解和汽化等過程，因此熱效應低，一般將此過程稱為光化學 (photo-chemical)削除。在長脈衝短波長雷射照射下，例如紫外光波長的準分子雷射或倍頻固態雷射，可提供約 4.5－7 eV 的光子能量，針對低能隙材料，如高分子或半導體，材料移除機制以光化學為主，因此可以達到精密加工。但在長脈衝長波長雷射照射下，例如紅外波長的固態雷射，由於入射光子能量小於能隙，無法使電子產生躍遷，此時材料移除機制主要為光熱 (photo-thermal) 加工。以光子能量加熱材料，被去除的材料必須經過固態、液態和氣態的轉換，在熔解過程中材料會形成熔融區，因此產生過大熱影響區而影響加工精度。針對金屬材料，雖然原本在導帶就有自由電子可以吸收雷射能量，但在長脈衝雷射照射下，由於金屬的高熱傳導性，被吸收能量會往聚焦區域四周擴散而產生較大熱影響區，並使周圍材料產生融化現象。一般熱擴散長度可近似為l~ (D-ꭓ )1/2，其中 D 為熱擴散係數、-ꭓL 為雷射脈衝寬度。大多數金屬材料 D 值介於 0.1－1 cm2/s 之間，若透過脈衝寬度 10 ns 的奈秒雷射進行加工，產生的熱擴散長度約0.1－1µm。 圖 1. 線性及非線性吸收示意圖。(a) 線性及 (b) 非線性。 2. 非線性吸收所謂非線性吸收，需在高功率密度照射下才可以產生，例如大於 1013 W/cm2，此時材料對能量吸收與雷射功率密度的 n 次方呈非線性關係，其中 n為被吸收的光子數。因此超短脈衝雷射，如飛秒雷射才有機會產生非線性吸收，對於長脈衝雷射，無法產生非線性吸收。在飛秒雷射照射下，雖然單光子能量小於材料能隙，但電子仍可以透過非線性吸收而產生躍遷，過程主要有光離子化 (photo- ionization) 及崩落離子化 (avalanche ionization)(5)，如圖 1(b) 所示。在光離子化過程，當電子吸收 n個光子能量，使總吸收能量大於能隙時，nhc/入 Eg，則同樣可以由價帶躍遷至導帶，而形成自由電子。在崩落離子化過程，導帶中的自由電子可吸收多個光子而躍遷到更高能階，可以撞擊周圍的原子而產生另外的電子，透過持續的吸收和撞擊，使導帶中的自由電子密度快速成長，當自由電子密度達到臨界值 (約 1021 cm–3) 時，聚焦區域的材料將以電漿雲形式從材料表面噴出，並幾乎帶走原本照射產生的熱量，使得加工區域溫度迅速降低，過程中沒有熱融化現象。要產生崩落離子化，導帶中必須有自由電子存在。針對介質材料，可以在雷射脈衝上升緣期間，透過光離子化機制，使得導帶中產生種子自由電子，在雷射脈衝停止前可以產生崩落離子化。金屬材料則不同於介質，它原本在導帶就有足夠自由電子可以吸收雷射能量。在飛秒雷射照射下，材料中的自由電子會先吸收光子能量，並迅速轉為電子熱能，此段作用時間約 fs 數量級，遠小於電子熱能傳遞至晶格所需時間 (約 ps 數量級)。因此在雷射脈衝停止時，電子會被加熱到高溫，但晶格仍保持低溫，兩者溫度為非熱平衡狀態，如圖2所示。電子傳遞至晶格的熱能，將使材料表面產生削除。透過兩個溫度熱擴散模型，可以求得每個雷射脈衝削除深度可近似為(6)其中8為光穿透深度，l 為有效熱穿透深度，Fα為材料吸收的雷射劑量，F8、Fl 為雷射劑量閥值。 在不同飛秒雷射劑量照射下，(1)－(2) 兩式將可決定金屬材料的削除速率。剝除深度在低雷射劑量區間 (接近削除劑量閥值)，主要受光穿透深度影響，但在高雷射劑量區間，主要受有效熱穿透深度影響。在低雷射劑量區間，材料削除邊緣未發現熱融化層，但在高雷射劑量區間將產生熱效應，使得加工精度降低。雖然飛秒雷射加工在高雷射劑量產生與長脈衝雷射類似之熱效應現象，但兩者在材料移除速率還是有所差異(7)。透過長脈衝雷射加工通常會產生電漿雲遮罩，之後照射的雷射脈衝會被電漿雲吸收及反射，使得雷射能量無法有效照射到材料，因而降低材料移除速度。但對於飛秒雷射而言，電漿噴出時間約在雷射照射後的 1－10 ps 之間形成，此時飛秒雷射脈衝已經停止，材料移除速度較不受此現象影響，因此在深孔成形上被驗證加工精度優於長脈衝雷射。針對半導體材料，如矽的能隙約 1.14 eV，而鈦藍寶石飛秒雷射產生的單光子能量約 1.55 eV (中心波長 800 nm)，因此單光子吸收過程就可以激發電子由價帶躍遷至導帶。透過飛秒雷射加工矽材料，包含線性及非線性吸收兩個機制，如下式所示： 其中 n(t) 為自由電子密度，I(t) 為雷射照射強度，α為線性吸收係數，為雙光子吸收係數。當脈衝功率密度為 1012 W/cm2 時，約是α的 15 倍，因此在飛秒雷射的高強度照射下，半導體材料的加工機制以非線性吸收為主。 圖 3.不同飛秒雷射脈衝能量加工玻璃內部製作之微結構：(a) 低能量、(b) 適中能量及 (c) 高能量(8, 9, 10)。 三、飛秒雷射之材料微細加工的應用1. 飛秒雷射應用於透明介質材料內部加工飛秒雷射應用於玻璃、石英、晶體等透明材料內部加工，主要將雷射光束直接聚焦於材料內部，使此局部區域具有高的脈衝功率密度，而產生非線性吸收，其他區域一方面因為材料的透明性，使得線性吸收可以忽略，另一方面則因為脈衝功率密度較低，而無法產生非線性吸收。由於只有聚焦區域進行材料加工，在其他區域並沒有產生破壞，配合掃描機制，可使此技術具有三維加工能力，可應用於光波導、光耦合、光儲存及微流道製作。但與材料削除不同的是，照射的雷射能量不會被帶走，因此產生與削除不同的材料破壞行為，這部分國際學者仍持續研究中，目前歸納主要有三種不同機制來描述此現象，包括等向 (isotropic) 折射率改變(8)、雙折射 (birefringent) 率改變(9) 及空洞 (void) 的產生 (10)，如圖 3 所示。當聚焦的雷射劑量低於材料的削除閥值時，透過多光子吸收，可使聚焦區域的介質融化及快速再固化，如圖 3(a) 所示，並產生折射率變化，此機制可應用於製作光波導。在適中能量照射下會產生週期性奈米結構，如圖 3(b) 所示，推測因為干涉現象導致結構特徵週期性改變。當聚焦的雷射劑量高於材料的削除閥值時，聚焦區域將會由多光子吸收和崩落離子化產生微爆炸，使這些材料往聚焦區域周圍移動，而產生微米擴張現象，如圖 3(c) 所示，產生的空洞可以應用於光學儲存。 圖 4.不同重複頻率之飛秒雷射加工特性：(a) 1 kHz 及(b) 25 MHz。圖 5. 不同雷射重複頻率下在鈉鈣玻璃內製作光波導(11)。 一般玻璃材料在雷射照射後，將熱能傳遞出去到冷卻的時間約在µs 數量級。當相鄰雷射脈衝時間大於材料冷卻時間，則材料將有足夠時間冷卻到原本加工溫度，如圖 4(a) 所示。以放大型飛秒雷射為例，重複頻率通常為 kHz，相鄰脈衝時間為 ms 數量級，代表相鄰雷射脈衝不會造成熱能量的累積，加工精度則主要受脈衝寬度及脈衝能量影響。但若使用高重複頻率之飛秒雷射進行加工，則雷射重複頻率通常為 MHz 等級，相鄰脈衝時間小於 µs，此時間可能小於材料冷卻時間，如圖 4(b)所示。將造成材料在相鄰雷射脈衝期間溫度無法完全冷卻，但下一個雷射脈衝卻又照射下來，導致雷射照射產生的熱量逐漸累積在加工區域，稱之為熱累積效應 (heat accumulation effect)。此效應使得高重複頻率飛秒雷射加工機制不再是所謂完全冷加工，在玻璃材料內部加工上會在聚焦區域周圍產生熱影響區，產生更大的破壞區域。雖然熱累積效應使得加工範圍改變，但仍可以透過雷射參數控制加工形狀特徵，在一些硬脆材料加工上，熱累積效應可避免材料溫度在相鄰脈衝間反覆變化，具降低熱破裂等特點。圖 5 為改變不同雷射重複頻率，在鈉鈣玻璃 (soda lime glass) 內製作光波導，照射次數與波導直徑之關係圖(11)，可以觀察到當雷射重複頻率 < 1 Mz時，在同一加工點照射次數增加時，波導直徑變化不大。此部分機制如前面介紹，主要透過非線性吸收，使聚焦區域產生折射係數改變，由於相鄰雷射脈衝時間大於一般玻璃材料熱擴散時間，所以不會產生熱累積效應。但當雷射重複頻率 <1 Mz 時，可以觀察到在同一加工點照射次數加大時，波導直徑明顯增加。此現象是因為在高脈衝頻率下，熱累積效應所造成。但此效應使得雷射聚焦區間熱擴散呈現放射狀，製作的光波導截面極為對稱，可降低光傳輸損失。 圖 6. 不同飛秒雷射劑量加工 Ti6Al4V 鈦合金：(a)0.7 J/cm2 與 (b) 2 J/cm2 (12)。圖 7. 高重複頻率飛秒光纖雷射製作的不同多晶ITO 導線。 2. 飛秒雷射應用於金屬材料削除一般金屬材料，在雷射照射後將熱能傳遞出去到冷卻的時間約 ps 數量級，即使透過高重複頻率 (MHz 數量級) 之飛秒雷射進行加工，相鄰脈衝時間小於 µs，此時間通常大於金屬材料冷卻時間。因為熱冷卻時間很短，材料在相鄰雷射脈衝間可以快速冷卻，不易出現熱累積效應。圖 6 為透過飛秒雷射針對 Ti6Al4V 鈦合金進行加工，不同雷射劑量下的加工結果圖(12)。由圖 6(b) 可以得知，當照射雷射劑量過高時，會在加工區域周圍發現熱融化現象。主要是因為金屬材料移除在高雷射劑量照射時，材料移除主要受熱穿透深度影響，會產生顯著熱效應。此實驗驗證利用飛秒雷射加工金屬材料，若要達到較佳的加工精度，則雷射劑量不可遠超過此材料的削除劑量閥值。3. 飛秒雷射應用於透明導電薄膜加工利用高重複頻率飛秒光纖雷射進行氧化銦錫 (ITO) 透明導電薄膜之圖案加工，在不同雷射能量照射下，可以得到不同圖案線寬，如圖 7 所示。利用飛秒雷射結晶機制，基於明確之材料結晶劑量閥值 Fth，透過控制雷射劑量 F，使光軸附近區域劑量高於 Fth，則可製作小於聚焦光斑之多晶圖案，如圖 8 中線寬 D。 圖 8. 高重複頻率飛秒光纖雷射製作多晶圖案方法。 四、結論使用飛秒雷射針對金屬、半導體、透明介質和有機組織等材料作加工，已被驗證能達到傳統雷射所不能達到的高品質加工。隨著美國、德國、日本等國家相繼投入飛秒雷射國家重點研究計畫，飛秒雷射與材料之交互作用機制也逐漸明朗化，但受限於放大型飛秒雷射低重複頻率及系統複雜，實際業界應用還是受到限制。透過近幾年商品化的飛秒光纖雷射，雷射源系統簡單及雷射脈衝頻率高，有機會實現高速及高精度加工，使得飛秒雷射微細加工技術受到矚目，並預期能夠應用於業界製程。參考文獻1. P. P. Pronko, S. K. Dutta, J. Squier, J. V. Rudd, D. Du, and G. Mourou, Optics Communications, 114, 106 (1995).2. K. M. Davis, K. Miura, N. Sugimoto, and K. Hirao, Optics Letters, 21, 1729 (1996).3. E. N. Glezer, M. Milosavljevic, L. Huang, R. J. Finlay, T. H. Her, J. P. Callan, and E. Mazur, Optics Letters, 21, 2023 (1996).4. S. Kawata, H. B. Sun, T. Tanaka, and K. Takada, Nature, 412, 697 (2001).5. C. B. Schaffer , A. Brodeur, and E. Mazur, Measurement Science and Technology, 12, 1784 (2001).6. S. Nolte, C. Momma, H. Jacobs, A. Tunnermann, B. N. Chichkov, B. Wellegehausen, and H. Welling, Journal of the Optical Society of America B-Optical Physics, 14, 2716 (1997).7. C. Momma, B. N. Chichkov, S. Nolte, F. vonAlvensleben, A. Tunnermann, H. Welling, and B. Wellegehausen, Optics Communications, 129, 134 (1996).8. K. Miura, J. R. Qiu, H. Inouye, T. Mitsuyu, and K. Hirao,Applied Physics Letters, 71, 3329 (1997).9. L. Sudrie, M. Franco, B. Prade, and A. 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雷射傷害 直射眼睛傷害→妨礙視覺→引起各類眼睛病變 眼睛長時間暴露於強光→引起各類眼睛病變 強雷射光直射皮膚→皮膚燒傷 雷射危險等級 第一級：低輸出雷射，不論何種條件下對眼睛，都不會超過MPE值，可以保證設計上的安全，不必特別管理。 第二級：低輸出的可視雷射，人閉合眼睛的反應時間為0.25秒，用這段時間算出的曝光量不可以超過ＭＰＥ值。通常1ｍＷ以下的雷射，會導致暈眩無法思考，用閉合眼睛來保護，不能說完全安全。 第三級：中輸出雷射，光束若直接射入眼睛，會產生傷害，基於某些安全的理由， 進一步分為3Ａ和3Ｂ級。3Ａ級為可見光的連續雷射，輸出為5ｍＷ以下的雷射光束，光束的強度不要超過25Ｗ/ｍ2。3Ｂ級為0.5Ｗ以下的連續雷射光，直接在光束內觀察有危險。 第四級：高輸出雷射，有火災的危險，擴散反射也有危險。 主要雷射眼睛傷害 最多的雷射是落在對視網膜造成傷害的波段，尤其是在視網膜上雷射已被聚焦到很小的點，強度提高千倍。 脈衝雷射因其鋒值強度比相同平均功率的連續光雷射高千萬倍以上，極度危險，1 μJ 能量打入瞳孔即可造成傷害。 眼睛看不見的波段（如近紅外光）的雷射因不易察覺更是危險。 雷射使用環境注意事項 非專業人員不能進入實驗區，若必須進入則必須在非實驗進行時間或戴上護目鏡。 遮住鏡面般的反射面─如玻璃櫥窗 電腦螢幕與椅子 文章來源：中央研究院原子分子科學研究所安全委員會雷射光路架設注意事項 雷射光路保持水平，高度在胸部和腰部之間，以和眼睛高度有夠大的差距。永遠不能把眼睛放在光路高度觀察，也不能拿眼睛來直接看光的出口。 低能量光束遮光使用鋁片噴黑漆或貼黑色膠帶 雷射光路在黑色盒子（壓克力、塑膠瓦楞版）內不僅是保護自己和他人必要的措施，也是光學架設穩定性必然的要求。 真空系統下的雷射光路架設最好設計從從上方開啟腔門而非從側面。 以散射之白卡片、UV card、IR card來看雷射光 個人防護注意事項 除非是已固定安全封閉的光路或有執行上的困難（另尋他法注意防護），否則一定要配戴護目鏡。 護目鏡必須針對你使用的雷射光波段有10萬倍的衰減，而通過安全且在可見光的波段來讓你工作。不是隨便拿個叫做護目鏡的就以為很安全。 護目鏡要能遮住側面來的光。 直接拿強雷射光對眼睛打，有護目鏡也不足以保護。 手錶、戒指因隨著手在光路中移動，最為危險。項鍊在彎腰架設時也很危險。 https://www.steo.com.tw/hot_499305.html 雷射安全防護注意事項 2024-11-11 2025-11-11
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設備滿足的規格 適用產品：大尺寸玻璃 來料規格：長*寬=2440*1830mm內 產品厚度： 5mm-8mm，精度在≥0.2mm以上，切割主要是以5-6mm為主，切割速度在 150-200mm/s(跟材料有關，以打樣實際速度為准) 來料方式：標準玻璃上料機上料 加工之前需要清洗產品 加工方式：雷射切割+雷射裂片+人工分揀 切割雷射器類型：Ultrafast雷射 裂片雷射器類型：特殊波長雷射 傳送方式：耐高溫傳送帶 適合加工產品與行業電子產品，如電子行業藍寶石玻璃窗片、手機蓋板、光學玻璃等各種材料的精密切割和打孔等。設備結構原理 玻璃上片機：上料速度快、穩定搬運 雷射玻璃切割機：速度快、切割效果好 風刀型玻璃清洗機：清洗乾淨、無劃傷，無水珠 雷射玻璃裂片機：速度快，效果好 玻璃收料機：人工採集成品，廢料自動流到廢料盒 整線占地：19600（ L）*4000（W）*1800（ H）mm，不含三色燈高度 設備結構原理整機結構：玻璃雷射切割裂片生產線主要由玻璃標準上料機、風刀型玻璃清洗機、雷射玻璃切割機（含兩套雷射）、雷射玻璃裂片機（含兩套雷射）、收料機（人工分揀）和廢料收集盒等組成。動作流程說明 上料機將上工序產品取料，並放置於輸送線上並將產品輸送到清洗機上 清洗機輸送滾輪將產品輸送到清洗工位元（去掉產品兩面滑石粉） 清洗完成後，滾輪輸送機構將產品輸送到切割機的輸送線上 輸送線感應器感應到產品停止，CCD定位補償位置，然後雙切割頭對整板進行自動加工；通過 XY軸聯動實現產品的任意圖形切割 切割完成，自動流到裂片上；CCD定位補償位置，然後根據切割軌跡，雙裂片頭對整板進行自動加工 切割完成後，輸送線將產品運輸到切割機下料工位 人工下料 雷射玻璃切割機 大理石平臺+直線電機：穩定承載、耐腐蝕、高精度、高速、穩定 直線電機模X/Y軸直線電機，光學尺、雙切割頭平臺。直線電機與光學尺通過運動控 制器閉環控制，速度快，定位精度高，移動時定子與動子無接觸，長期使無磨損，基本不需要維護 CCD系統，精確定位高 模組化設計，功能易擴展 人性化設計，操作方便 雷射玻璃裂片機 大理石平臺+直線電機：穩定承載、耐腐蝕、高精度、高速、穩定 直線電機模X/Y軸直線電機，光學尺、雙切割頭平臺。直線電機與光學尺通過運動控 制器閉環控制，速度快，定位精度高，移動時定子與動子無接觸，長期使無磨損，基本不需要維護 CCD系統：精確定位高 模組化設計，功能易擴展 人性化設計，操作方便 玻璃上片機、風刀型玻璃清洗機 主要用於玻璃自動裝載和傳動，背面可連接玻璃切割機、玻璃磨邊機、玻璃清洗機、玻璃中空加工設備等。當玻璃置於指定位置時，在玻璃被吸附後，會自動將片狀吸盤打開並放置同步帶上，玻璃則自動運送到切割機的主機上。注：玻璃的數量可以自動控制，即在切割玻璃的數量前，完成切割後的手工操作後可繼續在設備上取片，以避免人為因素損壞玻璃 本設備主要用於玻璃的清洗烘乾。該機分為二段式清洗，一段由兩組高壓噴淋構成，第一段清洗經過一對風刀切水，二段由四組毛刷配合噴淋構成，清洗部的水管為PVC管，第二段清洗經過四組斜口風刀，到達出料端。整機傳動由齒輪和鏈條帶動膠輥進行傳輸。具體工作過程：玻璃進料→清洗段1→切水→清洗段2→風乾→玻璃出料。 切割產品效果圖      產品厚度3.4mm                   產品厚度0.5mm                             產品厚度2mm      產品厚度0.5mm                   產品厚度0.6mm                           產品厚度2mm   https://www.steo.com.tw/hot_499073.html Ultrafast Laser 全自動超快雷射玻璃切割裂片單機/產線 2024-11-11 2025-11-11
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一、雷射技術背景雷射技術，自20世紀中葉誕生以來，已成為現代科技的基石之一，其發展背景豐富而深遠。 1960年，第一台雷射的問世標誌著一個新時代的開啟，梅曼利用紅寶石晶體成功產生了相干光，這種新型光源具有前所未有的單色性、相干性和方向性，為科學研究和技術應用開啟了新天地。進入21世紀後，隨著半導體泵浦技術、光纖雷射技術和超快雷射技術的發展，雷射技術迎來了新的飛躍。半導體泵浦技術提高了雷射的電光轉換效率，降低了製造成本。光纖雷射以其高功率、高穩定性和緊湊的結構設計，成為工業加工的優選。超快雷射器則以其超短脈衝特性，在微納加工和生物醫學領域展現出巨大潛力。目前，雷射技術正朝著更高功率、更高精度和更廣泛應用的方向發展。隨著光纖雷射技術的快速發展，雷射的輸出功率、光束品質和電光效率不斷提高，為高功率綠光/紫外雷射的研發提供了技術基礎。非線性光學倍頻技術的發展，使得從紅外線光纖雷射轉換到綠光雷射成為可能，提高了綠光/紫外雷射的輸出功率。在工業加工領域，高功率雷射設備在航空航太、汽車製造、船舶製造等領域的切割、焊接、打標、測量發揮著重要的作用；在醫療應用領域，雷射的精確性和控制能力使其在眼科手術、皮膚治療和其他醫療程序中已廣泛應用。雷射技術已經滲透到日常生活的方方面面，從工業製造到藝術創作，再到科學研究。隨著技術的進步，高功率雷射的研發使得雷射在工業加工能力上顯著提升。二、高功率、短波長雷射的應用發展及優勢高功率綠光/紫外雷射的發展備受關注。連續光纖雷射器由於其運轉模式連續及其波導式結構的特點，具有輸出雷射能量均勻、高增益、高轉換效率、可實現超高功率輸出、光束品質較好、容易實現單模輸出和性能穩定等優點。雷射與材料相互作用的原理是複雜多樣的，不同的雷射參數（如波長、功率、脈衝寬度等）和材料特性會導致不同的相互作用效果。這些交互作用的結果在雷射技術的應用中有著廣泛的利用，如材料加工、醫療治療、科學研究等。圖1表示了不同材料對不同波長雷射的吸收率曲線圖。可以看出不同材料對不同波長雷射的吸收率曲線不同。加工過程中材料吸收的雷射能量可轉換為熱能，導致材料局部溫度升高。這種熱效應在雷射切割、焊接和熱處理等過程中非常重要，導致材料相變，如熔化、蒸發或昇華。銅材料是世界上應用最廣的金屬材料之一，在常溫條件下，如圖2所示，銅材對1064nm波段的雷射吸收率只有不到5%，而對532nm的綠光的吸收率可以達40%，相當於是近紅外線波段雷射的8倍。而銅材大量應用於鋰電、微電子等產業，目前工業界使用最多的是1064nm波段的近紅外線雷射器，由於銅對1064nm波段雷射吸收率低而會在加工過程中出現效率低、氣泡、飛濺等問題，而綠光/紫外雷射用於切割或焊接銅材等材料的效果比近紅外線雷射效果好很多。因此實現高功率、高效率的連續綠光輸出成為雷射的研究熱點之一。 圖1. 銅對不同波長的吸收率 圖2表示了幾種典型粉末材料對不同波長雷射的吸收率曲線圖。可以看出不同材料對不同波長雷射的吸收率曲線不同。加工過程中材料吸收的雷射能量可轉換為熱能，導致材料局部溫度升高。這種熱效應在雷射切割、焊接和熱處理等過程中非常重要，導致材料相變，如熔化、蒸發或昇華。 圖2. 典型粉末材料對各波長雷射的吸收率 綠光雷射的一個重要應用是3D列印技術。在金屬3D列印領域，綠光雷射可以提高列印質量，實現純銅材料複雜結構的3D 列印，圖3為單模連續綠光光纖雷射純銅列印分析結果。使用單模連續綠光光纖雷射作為光源，在列印純銅方面的應用是一個相對較新的技術領域，它利用了綠光雷射的光束特性來克服傳統雷射技術在處理高反射材料時遇到的挑戰。由於純銅對綠光的吸收率遠高於對近紅外光的吸收率，使得綠光雷射在銅材料的加工上更為有效。另一方面，單模雷射產生的光束具有很高的品質和一致性，這對於精密加工至關重要，尤其是在列印純銅時，可以確保列印過程的精細度和一致性。 而在短波長雷射的開發中，紫外線（UV）雷射器和藍光雷射則因其獨特的應用特性而備受關注。由於紫外線雷射波長較短，對材料的純度和光學特性要求極高，目前難以找到能夠承受高功率紫外線雷射的材料，市場上出現的超過百瓦的紫外線雷射並不多見。藍光雷射雖然目前已有製造商實現了千瓦級的功率輸出，但在光纖合束前，藍光雷射需要進行空間合束，這一過程對雷射光束的品質、穩定性和功率分佈有嚴格要求，與光纖雷射器相比，藍光雷射的光束品質較差，這限制了其在某些精密加工應用中的性能。三、結語與展望高功率綠光在銅材精密焊接上有著明顯優勢，特別在電氣控制的IGBT和扁線馬達焊接上，具有熱影響小，飛濺小，拉力穩定，良率高。除了在銅等高反金屬材料焊接上有突出的物理特性優勢；還在高精密、高效率銅材料3D列印上，有著巨大的應用潛力。 (a)車載級高壓充電端子 (b) IGBT模組接腳雷射焊接應用 https://www.steo.com.tw/hot_498160.html 紅外/綠光/紫外雷射加工金屬差異 2024-11-11 2025-11-11
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超快雷射微加工整形原理 非熱吸收機制 極高的瞬時峰值功率（達數兆瓦範圍）可同時吸收多個光子。 當脈衝持續時間短於材料的特徵振動鬆弛時間時，這種吸收機制發揮作用。 利用超快雷射，兩個主要機制主要負責將吸收從熱態轉移到非熱態： 非熱吸收機制非常重要，因為它可以減少材料的熱損傷，使得加工更精細、控制更佳、微加工更加精確。 超快雷射微加工整形原理 在超短脈衝雷射加工中，通過使用具有以下特性的雷射，可以在高效材料去除率的同時，實現對周圍非加工區域的最小熱損傷： 通過使用具有更高峰值功率的短脈衝來增加光通量（W/cm²） 使用更具可聚焦性的光束（較低的M²值）來增加光通量 使用較短波長來改善光束質量和吸收 增加脈衝能量或脈衝重複頻率；這將提高處理效率，因為兩者都會增加雷射的平均功率 改善光束指向穩定性以實現一致的加工效果 實驗範例回顧 聚合物微銑削／金屬微銑削／陶瓷微銑削 這使得每次脈衝去除的材料體積能夠被精確控制，從而實現高解析度加工和高質量的表面處理。紫外雷射在大面積結構化和三維微加工方面表現卓越。先進的光束照明和投影技術可以實現目標區域邊緣銳利且能量密度均勻的分佈，從而精確控制每次脈衝去除的材料體積，實現高解析度加工和高質量表面處理。 實驗製作流程典型的去除速率在 0.05 - 1.5 μm/脈衝之間。當需要重複單一圖案時，可以在光罩中設置一組陣列特徵，利用光束的大橫截面同時加工多個特徵。通過協調光罩和工件的運動，可以創建大型且複雜的圖案。結論必須仔細調整光學參數和加工速度，以優化特定的微加工任務。 https://www.steo.com.tw/hot_497502.html 超快雷射微加工整形原理 2024-11-11 2025-11-11
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【實驗目標】空白鍍膜晶圓片XY方向各開十條溝槽   【實驗結果】實驗開槽後 【實驗數據】【量測工具】LMI 3D傳感器【量測方案】 【Line confocal Profile image】 由於confocal line scan 原理可取得穿透材質多層結構，因此有看到藍色箭頭多層結構，討論時未提及此現象，因此後續量測高度、寬度皆會以最上層與底層結構量測。 ↓ 藍色箭頭所指它層與斜邊就不採樣顯示及量測。 雷射底層槽寬度: 0.440mm 雷射最上層槽寬度: 1.002mm 雷射最上層槽深度: 0.486mm 【Laser 3D scan image】【使用加工實驗機器】振鏡頭15W紫外超快固態雷射乙台，大理石抗震平台可加工大幅面產品(12吋內皆可)，無準分子氣體耗材，使用壽命良好，價格實惠。【實例應用】出機應用於各大廠VISC、晶電等1/2/3代半導體晶圓微加工與探針卡鑽孔加工清潔等應用。   https://www.steo.com.tw/hot_496966.html 鍍膜晶圓雷射微加工 2024-11-11 2025-11-11
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雷射焊接是一種無接觸材料加工方式，一般脈衝雷射用於薄材料的精密焊接，連續雷射用於厚材料的焊接。依熔池形態區分，如圖1所示，雷射焊接可分為熱傳導焊和深熔焊，前者的功率密度範圍為104～106 W/cm2，後者一般在107 W/cm2以上。 圖1 熱導焊與深熔焊形成熔池形態差異   雷射焊接相對於傳統焊接技術而言，可以極大的提升焊接的效率和精度，能夠簡單的實現多種金屬或異種金屬焊接需求。雷射焊接可以採用振鏡掃描方式及固定焊接頭方式，奈秒脈衝焊接主要採用振鏡掃描方式，速度快、靈活性高。雷射焊接在消費性電子產品、半導體、電池、感測器和醫療等許多行業中，均已廣泛應用。 奈秒脈衝雷射焊接原理 焊接都要經過雷射吸收產熱、熔化融合和冷卻凝固三個過程，由於特定材料的比熱和相變潛熱是固定，雷射脈衝能量越大，能夠熔化的材料體積也越大。依照脈衝能量大小，脈衝雷射焊接目前也有兩種主要的光源選擇，一種是採用YAG雷射或QCW雷射作為焊接光源，另一種採用奈秒脈衝雷射。對YAG或QCW雷射器，其單脈衝寬度在微秒甚至毫秒量級，單脈衝能量在焦耳甚至數十焦耳量級，焊點直徑通常大於1mm，採用固定焊接鏡頭或振鏡雷射點焊的方式工作。而奈秒MOPA脈衝雷射器，單脈衝能量只有1mJ到2mJ，能夠熔化的材料體積有限，單一焊點只有數十微米，通常採用振鏡掃螺旋線的方式組合眾多焊點形成一個焊盤，焊盤直徑通常小於1mm，焊接螺旋線軌跡及剖面熔池形態如圖2所示。 圖2   雷射焊接方式 依材料搭接方式劃分，常見雷射焊接方式有拼焊、疊焊、角焊、搭邊焊、樁節焊等，如圖2所示。奈秒雷射薄板焊接多採用疊焊方式，其他如拼焊方式也適用。對於疊焊，熔池必須穿透上層材料延深到下層材料中，上層材料越厚對應的熔池深度越大，所需的雷射功率也越高。常見的薄片材料厚度在0.1mm到0.5mm之間，對應的需要選擇60W到1000W的MOPA脈衝雷射。 圖3 雷射焊接時不同的材料搭接方式   眾所周知，雷射焊接拉拔力是判斷焊接強度的重要指標，而雷射的光束品質M 2又是影響焊接拉拔力的一個很重要的技術參數，即光束品質越好，拉拔力越強。 雷射脈衝焊接典型應用 1. 銅片螺旋焊點 圖4 雷射脈衝焊接紫銅片的（左）螺旋軌跡和（右）焊點分佈 2. 異種金屬焊接 圖5 （左）鋁板（中）不鏽鋼板與（右）銅板與不同金屬焊接結果 3. 3C產品精密焊接 圖6 不銹鋼片焊接鎳板 4. 電池極片雷射焊接 圖7 銅材及鋁材電池頂蓋焊接 https://www.steo.com.tw/hot_494433.html 雷射焊接原理 2024-11-11 2025-11-11
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在超短超強雷射與物質相互作用中，會產生短脈寬、高能量的電子，通常被稱為「超熱電子」。超熱電子的產生和傳輸是雷射高能量密度物理的重要基本問題之一。超熱電子可以激發很寬波段的超快電磁輻射，也可以驅動離子加速，快速加熱物質，作為慣性約束核融合「快點火」過程中的能量載體。各種次級輻射和粒子源的性質、等離子體加熱和能量沉積過程與超熱電子的時間、空間和能量特徵及演化動力學息息相關。經過多年研究，人們對超熱電子的能量和空間特徵已經比較清楚，但由於缺乏合適的高時間分辨測量手段，對超熱電子束時間結構和動力學過程的診斷仍然面臨挑戰。 中國科學院物理研究所／北京凝聚態物理國家研究中心光物理重點實驗室特聘研究員廖國前、研究員李玉同和中國科學院院士張傑等，對超強激光與固體靶相互作用產生高功率太赫茲輻射的新途徑進行了多年探索，提出了基於超熱電子束相干渡越輻射的太赫茲產生模型，發展了基於非共線自相關的單發超寬頻太赫茲探測技術。在上述成果基礎上，近日，研究人員提出了太赫茲輻射診斷超熱電子束的新方法，利用自主研發的高時間分辨單發太赫茲自相關儀，實現了超強激光與薄膜靶相互作用過程中超熱電子束時域結構及動力學的原位、即時測量。該研究在理論上建構了太赫茲輻射性質與超熱電子束時空特徵的映射關係，給出了太赫茲脈寬與電子束脈寬、束斑尺寸、發射角等參數的定量聯繫。該研究準確地表徵了雷射－固體靶作用中幾十飛秒量級的超熱電子束脈寬，發現超強雷射加速的電子束在產生時具有與驅動雷射類似的脈寬，在傳輸過程中由於速度分散和角發散導致縱向時間寬度和橫向空間尺寸逐漸展寬；直接觀測到了由於雷射脈衝二次加速和靶面鞘層場導致的超熱電子回流動力學，發現當高對比雷射與薄膜靶相互作用後，電子束在靶前後表面鞘層場之間來回反彈，持續時間可達百飛秒量級。這些結果展示了單發、無損、原位、高時間分辨率的超熱電子表徵手段，有助於理解和優化基於超熱電子的超快輻射和粒子源時空特性並發展相關應用。 相關成果以Femtosecond dynamics of fast electron pulses in relativistic laser－foil interactions為題，發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）。研究工作得到國家自然科學基金委員會、科學技術部和中國科學院的支持。利用太赫茲相干渡越輻射診斷超熱電子束脈寬利用太赫茲相干渡越輻射診斷超熱電子束脈寬 https://www.steo.com.tw/hot_495318.html 研究實現相對論性強雷射驅動超熱電子束飛秒動力學的即時測量 2024-11-11 2025-11-11
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隨著雷射技術的不斷發展，不同功率、波長以及頻率的雷射不斷被推向市場。根據光源與物質的作用特點，將選用特定的雷射器，如紅外線雷射主要用於鋼鐵、銅和鋁等金屬零件的焊接、切割等加工；綠光雷射可用於太陽能電池劃片、摻雜、 3C電子和半導體銅箔切割、焊接以及晶圓退火等加工；紫外線雷射可用於塑膠、紙盒包裝、醫療器材、消費性電子產品等的切割、打標。紫外線脈衝雷射具有短波長、短脈衝、光束品質優、高峰值功率等優點，與綠光、紅外線相比，具有較小的熱效應等優勢。近年紫外線雷射加工廣泛幅射至醫療、日用、航太、半導體、電子等領域。 超鋒的紫外超快雷射在覆銅板（DBC）去除、PBC開窗、飛行打標、線材標記、PCB／FPC切割、木材切割、石墨打孔和玻璃加工等應用領域均有成熟的工藝表現。 紫外線雷射的四大加工製程應用案例 2．1 雷射去除（減材） 2．1．1 雷射覆銅板去除覆銅板由於其具有良好的導熱性能和導電性，是重要的電子封裝材料，傳統的覆銅層去除主要透過覆膜顯影、蝕刻完成，流程複雜繁瑣。為優化覆銅板銅層去除步驟，使用紫外超快雷射進行覆銅去除，去除效果良好，銅層去除比較乾淨，與陶瓷相比底色差別不大，正反面雕刻，陶瓷未產生裂痕。    2．1．2 雷射PCB板開窗開槽 PCB上導線覆有油漆層，可防止短路對裝置造成傷害。所謂開窗就是去掉導線上的油漆層，讓導線裸露以便上錫處理。選用超快紫外雷射可以實現PCB板表面油漆層的去除，透過調整雷射參數還可以控制不同銅層的去除，實現精確開窗加工。下圖為PCB板雷射開槽前後對比。  2．2 雷射標記雕刻   2．2．1 雷射線材絕緣層標記  纜線產業為了使產品能夠清楚分辨品牌、種類、規格等，常常會在線纜上進行標識，傳統的標識方式是採用油墨噴碼機進行噴碼，這種方式不僅成本高而且污染大，並且油墨在線纜表面的附著性較差，經過機械運輸、環境老化、人為擦碰後容易被磨損破壞，難以滿足產業的實際需求。雷射標記可以有效解決油墨噴碼機的難題，且雷射塑膠標記的線條均勻、清晰，可讀性更高。選用超快紫外雷射在線纜上進行雷射標記，搭配大幅面場鏡，可在線上纜上實現字元的清晰標記，加工125mm幅面的字元僅需0．2s，可跟隨管線工作，與工業自動化配合進行飛行打標，滿足產線高節拍要求。   除了常規線材的標記，使用紫外線雷射在電線和電纜上直接印刷也在航空和航太工業中得到了OEM和最終用戶的廣泛測試和接受，該領域的線材標記一直被國外公司壟斷，為了推進航空航天領域線材標記，採用紫外超快雷射在電線絕緣層上進行字元標記，標記所用線纜為航空航太領域專用線材（電線規格BMS），在2000mm/s的運動速度下單次加工即可在電線上實現字元的清晰標記，字元標記深淺均一、線條均勻，邊緣無燒蝕發黑現象。  航太線纜加工效果（左）相機拍攝；（右）顯微鏡觀察   2．2．2 玻璃雷射雕刻標記  璃製品廣泛用於建築、日用、醫療、化學、家居等領域，在玻璃上雕刻、印刷、鐳射圖案、花紋已經是一種很常見的技術。選用超快紫外雷射可在玻璃表面或內層進行圖形、文字、LOGO等個性加工，效果可呈現白色或黑色，標示精細、清晰美觀。相較於普統超快雷射標記，紫外雷射加工效率較高,在玻璃打標領域，紫外雷射加工性價比更高。   玻璃標記效果內部標記（左）；表面標記（右）  2．2．3 醫療器材雷射雕刻打標  雷射是符合醫療產業FDA和MDR標準的打標技術，可實現在所有醫療設備和器械上打標唯一設備識別碼（UDI）。醫療器材上的雷射打標可以獲得耐滅菌消毒的永久標識，採用紫外超快雷射可以在醫療器材上獲得永久和高對比度的標識，加工圖案例大小的幅面僅用15s左右，加工效率高。可於矽膠上進行雷射雕刻標記，不鏽鋼上進行全黑雷射雕刻。    2．2．4 其他非金屬雷射標記  在日常生活中，為了讓產品能夠清楚分辨品牌、種類、日期等，常常會在包裝上進行防偽標識，採用超快紫外雷射加工可以輕鬆實現塑膠包裝袋、試劑盒、膠帶、瓶蓋等的標記。下列常見的泛用塑膠接科進行雷射雕刻切割： PE、PP、PS、PVC、ABS、PMMA等 2、工程塑膠： 【泛用類工程塑膠】PA、POM、PBT、PC等 【高性能工程塑膠】PPS、PEEK、PAR等 3、彈性體： TPU、TPS等 4、合膠： PC   醫療產品外殼雷射雕刻/瓶蓋雷射雕刻/膠帶薄膜雷射標記  2．3 紫外雷射切割        2．3．1 PCB雷射切割  PCB板結構複雜、精細，雷射加工技術可實現此類材料的精密雷射切割，選用超快紫外雷射對1．2mm厚度的PCB板進行加工，切割斷面光滑。雷射切割軟板與硬板效果同樣卓越   PCB板雷射切割效果（左）相機拍攝；（右）顯微鏡觀察斷面圖  2．3．2 紫外雷射木材切割  紫外線雷射作為一種冷光源在切割加工上具有其獨特的優勢，超鋒超快紫外雷射雷射器在薄木片上進行特定圖形切割可以實現材料的雷射精密加工，雷射切割後的木材邊緣無發黑燒焦現象，切割面光滑無毛刺，美觀較好，在木製工藝品加工方面具有極高的性價比 木材雷射切割效果圖  2．4 雷射鑽孔－雷射石墨片鑽孔 雷射碳纖維切割       石墨片是一種全新的導熱散熱材料，屏蔽熱源與組件的同時可改善消費性電子產品的性能。紫外雷射可在石墨片上進行陣列鑽孔加工，透過螺旋線的方式進行加工，加工1,600個孔僅在10秒以內。    石墨片陣列雷射鑽孔加工效果（左）相機拍攝；（右）顯微鏡觀察       上述幾個案例分別列舉了超快紫外雷射在移除、標記、切割、鑽孔等領域的全應用，為材料雷射微加工提供了應用解決方案。 https://www.steo.com.tw/hot_495319.html 紫外雷射加工應用案例：各式材料雷射切割、雷射雕刻、雷射標記、雷射鑽孔、雷射移除等 2024-11-11 2025-11-11
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物理氣相沉積法（Physical Vapor Deposition），簡稱 PVD。 PVD 一般區分為三種，分別是真空蒸著（Vacuum Evaporation）、濺鍍（Sputtering）、離子鍍著（Ion Plating）。 1. 真空蒸著（Vacuum Evaporation）  金屬在真空中加熱時會變成氣體而蒸發，真空蒸著就是利用此原理。處理時多在 10-5Torr 以下的真空中進行，金屬及各種化合物都可當作被覆物質，其應用例有鏡片、反射鏡、塑膠零件等，但是以金屬表面硬化為目的的用途則很少，主要多用於裝飾性物件。 2. 濺鍍（Sputtering）  高能量的粒子撞擊靶材時靶中的分子或原子被撞擊出來的現象，此原理是以靶為陰極，以基板為陽極，在 10-2Torr 左右的 Ar 氣氛中加以高電壓時陰極附近的 Ar 氣離子化後變成 Ar+，與陰極相撞擊，被 Ar+離子所撞擊飛出的分子或原子撞上基板而堆積形成薄膜。濺射應用範圍極廣，利用其薄膜的機能則是以耐磨耗性、耐蝕性、耐熱性抗靜電或裝飾性為目的，但是因附著力的問題少見於刀具的應用。適用於大宗連續性鍍膜，例如手機零件等。 3. 離子鍍著（Ion Plating） PVD 中密著性最佳者為離子鍍著方式；此方法是利用電弧撞擊靶材，使靶材原子被激發出來，與反應性氣體反應，形成化合物沉積於工件表面的一種技術。爐內運行至高真空後，通入惰性氣體，加偏壓造成氬離子（Ar+），及帶負電的電子（e-），帶正電的氬離子會撞向通入偏壓為負極的基板底材，來清潔工件表面;之後再通入反應氣體，在靶材和基板底材間產生電漿，進行鍍膜作業。此一方式成膜速度快、密著性較佳，多用於切削刀具被覆處理。 本公司採用最先進之 本公司採用最先進之陰極電弧法（cathode arc）進行鍍膜作業。與其他方式相比，此種方式擁有 進行鍍膜作業較多的離化率、均勻的披覆性以及最佳的密著性，大多被應用在金屬的硬質鍍膜上，特別是要求耐磨耗之物件。   PVD 真空離子鍍膜與傳統電鍍之不同 真空鍍膜厚度屬於微米級，1μm 相當於傳統電鍍一條的十分之一，因此經過鍍膜作業以後，並不會影響工件的精度；傳統電鍍的批覆方式是以一種包覆的方式在外形成一層電鍍層，並無高度密著性可言。 項目 傳統電鍍 真空離子鍍膜技術 方式 大氣中，以電解液為媒介，屬高污染製程 真空環境下，以電漿為媒介，屬於環保製程 特性 均勻性佳，薄膜表面有光澤。但僅以包覆方式 覆蓋表面無密著力可言 膜質緊密，均勻度視旋轉夾具之結構而定 硬度 硬度約 Hv900 左右 硬度可達 Hv1800 以上 厚度 厚度約為鍍膜的 10 倍以上 厚度為微米級(μm)有絕佳的被覆性 密著 熱脹冷縮容易脫落 面寬 0.2mm2的鑽石壓子尖端可承受 10kg 以上垂直重量，膜層無剝落，N>98 < TBODY>                     PVD 真空離子鍍膜與電鍍方式之膜形差異 PVD 鍍膜製作之示意圖 PVD 鍍層會依底材形狀平均在上方形成一個鍍膜層，依底材高低形狀有所不同，經鍍膜後的高低形狀也是依照原先底材之態樣。 傳統電鍍製作之示意圖 一般濕式鍍層所製作之鍍膜會在表面覆蓋成一個薄膜層 ，不論底材之原先形狀為何，表面所呈現出來的薄膜層都會趨於平坦。   採用 CSR-101 刮痕試驗機之附著力測試結果 TiN 氮化鈦 → 90N CrN 氮化鉻 → 92N TiAIN 氮化鋁鈦→ 88N https://www.steo.com.tw/hot_494379.html 鍍膜工藝簡介：物理氣相沉積法(PVD)真空離子鍍膜與傳統電鍍之差異 2024-11-11 2025-11-11
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主要雷射雕刻鏡頭種類 前聚焦鏡頭 3d鏡頭 含場鏡與模組 2d鏡頭 含場鏡 後聚焦鏡頭 兩者主要結構差異 前聚焦振鏡叫PRE-SCAN，後聚焦振鏡叫做POST-SCAN。 PRE-SCAN和POST-SCAN是指的聚焦和掃描的先後，PRE-SCAN是在掃描前聚焦，POST-SCAN是掃描後聚焦。普通的振鏡式打標機是採用的POST-SCAN方式。 普通的振鏡型打標機採用的是POST-SCAN的方式，輸出的光束先經振鏡進行掃描，然後通過F-theta透鏡聚焦到掃描平面上。這種方式控制起來比較容易，但是掃描面積受到F-theta透鏡的限制，而且掃描平面內的每個光點的大小不一樣。中間的較小，周圍較大，而且容易產生枕型和腰鼓型失真。這種方式的優點是控制軟件容易實現，成本較低，速度較快，因而為大多數振鏡式掃描的加工機所採用。 兩者優缺點 前聚焦振鏡優點：使用動態聚焦的大幅面雷射打標機中，在振鏡掃描前就採用一個長焦距的動態聚焦裝置。使雷射器輸出的光斑通過動態聚焦鏡聚焦更容易被捕捉。前聚焦振鏡缺點：造價較高。 後聚焦振鏡優點：控制起來比較容易，控制軟件容易實現，成本較低，速度較快。後聚焦振鏡缺點：掃描面積容易受到限制。 前聚焦目標市場 一個三維動態前聚焦系統通常具有以下優點： 一組系統即可實現掃描範圍從100毫米x100毫米到2000毫米x2000毫米。 相對於前聚焦式系統可以得到更小的聚焦光斑。 可以提高聚焦光斑的均勻性。 其應用範圍包括廣告公司、包裝產業、印刷廠、中高階金屬加工產品、各大公家單位等。 後聚焦搭配場鏡種類 F-Theta 鏡頭 – 熔融石英 (SL-Q) F-Theta 鏡頭 – 光學玻璃 (SL) 遠心 F-Theta 透鏡 – 光學玻璃 (TSL) 遠心 F-Theta 透鏡 – 熔融石英 (TSL-Q) F-Theta 透鏡 – CO 2激光 9.4/10.6μm (SL1/SL2/SL3) 消色差 F-Theta 透鏡 (SLA) 消色差遠心 F-Theta 鏡頭 (TSLA) https://www.steo.com.tw/hot_493404.html 大面積3D振鏡雷射加工 2024-11-11 2025-11-11
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DW1390N雷射切割機功能上不但有卓越的智慧隨動、一鍵恢復、安全防護等，同時設備整機重量在350公斤，高速切割不震動。在設備的性能上有高動態切割精度和良好的切割斷面。人機界面非常友好。目前已經遠銷國內外。 性能特點 整機標準化配件，機床級精密裝配。 高速外滑式線性運動模組，阻力小，精度高。適合高速雕刻切割，性能遠遠優於方型直線導軌。 Y軸電機中間驅動，配合進口膜片式彈性連軸器，精度更高。 符合歐洲標準的電氣佈線標準。 全相容工作平臺設計，隨時增配。完美相容刀條切割平臺和蜂窩切割平臺。 全彩屏控制系統，USB離線控制，支援即時同步顯示。支援USB、網線傳輸。支持中斷點續雕。 美國二六原裝鐳射鏡片。 控制系統特點 切割跟隨技術：隨動控制也被稱為間隙控制，是指在數控雷射加工過程中，控制雷射切割頭和工件表面保持恆定的距離，也就是說隨著工件表面的波動，雷射切割頭也要即時的調整位置，保證二者的距離恆定不變。這樣就能保證整個加工過程中雷射離焦量的恒定不變，因而確保切縫，切割光潔度的恆定。對於非金屬材料加工，雷射切割頭和工件表面距離的測量分接觸式和非接觸式兩種。接觸式隨動由於感測器與加工材料表面在加工運動時一直要接觸，會影響到被切割材料的表面光潔性，一般用於對材料表面要求不很高的切割系統，另外接觸式隨動不能用於加工速度非常快的領域。 安全防護單元：在安全方面，該設備配置有高強度鋼化玻璃，開蓋保護功能，同時切割的時候有紅光指示。能對操作人員盡最大可能的起到安全保護作用。 參數一鍵恢復：一鍵恢復功能對於鐳射切割機操作不熟練的操作工或者初學者來說是非常有益的。如同Thinkpad筆記本一樣，當初學者設置參數，出現誤操作時，一鍵恢復如初。 智能斷電續切：突然斷電對於人和設備來說，特別是對於數控設備，是致命的，輕則報廢工件，重則設備本身會受到不同程度的損壞。該設備標配則具備斷電續切功能。   https://www.steo.com.tw/hot_493318.html 3D曲面隨動雷射切割機 2024-11-11 2025-11-11
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對於光源應用，光譜分佈，應用波長範圍，以及哪種波長會引起雜散光或使樣品發熱都將決定光源的燈的類型和功率大小。 為了達到最佳應用，應當選擇在有效波段範圍內有較高的輸出，而在容易引起雜散光的波段有較低輸出的光源。弧光燈主要輸出紫外線到可見光，汞弧燈在紫外區有很強的尖峰。溴鎢燈是一個很不錯的可見光到近紅外光源。   不同類型光源的光譜輻射度曲線 https://www.steo.com.tw/hot_493254.html 光譜儀光源選擇：如何選擇弧光燈還是鹵素燈？ 2024-11-11 2025-11-11
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絲槓機的配置為伺服電機加上高精度滾動絲桿，皮帶機的配置為步進電機與PU同步帶，以下為二者的區別：1.動力系統比較伺服電機從靜止可以瞬間提速至其額定轉速（3000轉/分鐘），而步進電機則受起跳頻率的影響，從靜止最多能馬上升到300轉/分鐘。二者提速性能差距約10倍。形象的比喻一下，伺服電機相當於一輛八缸的汽車，步進電機相當於一輛四缸的汽車，所以伺服電機的馬力絕對比步進電機大，這就決定了步進電機比較適合小機器，伺服電機比較適合大機器的特點。2.傳動介質比較高精度滾珠絲桿擁有四大特點：與滑動絲槓副相比驅動力矩為1/3；利用滾珠運動，所以啟動力矩極小，不會出現滑動運動那樣的爬行現象，能保證實現精確的微進給；無側隙、剛性高；滾珠絲桿由於運動效率高、發熱小、所以可實現高速進給。PU同步帶就是我們常見的皮帶，用久後會被拉長，需要經常換皮帶。這決定了高精度滾珠絲桿比PU同步帶更經久耐用、穩定性更好，長久工作後的對位性更突出。3.穩定性比較兩種進給方式的機器剛開始的穩定性都很不錯，但是長期使用後就差別比較大了，PU同步帶一般用在平臺動的機器上，長期使用後皮帶會變形，甚至出現平臺會傾斜、滑動的現象，直接影響機器的對位、精度和產品的品質。高精度滾珠絲桿在長久使用後表面的機油會被慢慢磨損掉，對機器精度會稍微有點影響，這時在滾珠絲桿和滑軌上抹上一些機油就很好了，就像汽車一樣，用過一段時間的汽車磨合性會比剛買的要好一些一樣，我們這種機器在幾個月後性能會達到最佳，當然在使用一兩年後機器穩定性會有一點下降，但不會妨礙機器對位、精準度、產品品質。所以說採用絲桿傳動的雷射切割機會比採用PU同步帶的要好得多。4.成本比較伺服電機和步進電機的成本比例一般是5:1，一般好一點的步進電機市場價在600元左右，伺服電機則是3000元左右；滾珠絲桿和PU同步帶的成本比例更大了，一條皮帶一般幾元十幾元，一條滾珠絲桿一般都是大幾百甚至上千元，所以單根運動軸滾珠絲桿加伺服電機的成本會比PU同步帶加上步進電機至少要多3000多元，這也是為什麼同一款機器採用不同的進給系統後價格會有如此大的差距了。5.床身比較由於絲槓機的加速度相對較大，所以其床身一般採用方管焊接床身（類似光纖雷射機），皮帶機受其成本原因一般採用鈑金件。就床身而言，絲槓機的床身重量明顯多於皮帶機的床身重量。所以耐衝擊性和穩定性，方管焊接床身會明顯優於鈑金的床身。6.切割斷面比較在使用相同雷射功率及切割速度的前提下，絲槓機的切割斷面明顯是由於皮帶機。 以上就是皮帶傳動的雷射切割機與絲桿傳動的雷射切割機在性能和成本上的比較，總體來說，作為有品質要求的客戶，還是建議買滾珠絲桿加上伺服電機傳動的雷射切割機。 https://www.steo.com.tw/hot_492966.html 絲槓螺桿機與皮帶機比較 2024-11-11 2025-11-11
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雷射器單元對於一套雷射切割機系統，雷射器功率的穩定性及光學模式是重中之重，這兩個指標是衡量一台雷射切割機的決定性指標。DW9060B-100 雷射切割機設備定位為該功率段的高端機型，為該設備配置了CO2100W雷射器，該雷射器提供全球聯保，質保18個月。該雷射器技術成熟穩定，對於全球各種使用環境耐受力較強。 控制系統對雷射功率的連續控制、切割工藝的保證，控制系統作為雷射切割機的大腦，起著至關重要的作用。本系統是以乾誠數位控制卡為載體，進行了深入的二次開發。乾誠數位控制卡在小功率雷射機市場上國內的佔有率在40%左右。同時該控制系統能讀取BMP、PLT、DST、AI、DXF等主流軟體格式。該控制系統最大的優點主要有： 切割跟隨模擬技術：切割頭在切割過程中，在控制系統的螢幕上能即時的再現出來，這個功能一般出現在國內外的上萬瓦的大型雷射切割機上。本設備軟體經多年的優化，模擬的動態回應速度廣受使用者的讚譽。 能同時控制測量尋邊、非金屬隨動的獨家技術：對於這個功能在雷射切割機上是非常有使用意義的，如果不同時控制測量尋邊和非金屬隨動，新設備還可以，如使用後期工作臺出現物料不平等的情況下，尋邊就成了擺設。實現了同時控制使自動巡邊真正的實用化。 智能斷電續切：該設備成功把智能斷電續切技術搬到了小功率雷射切割機上。突然斷電對於人和設備來說，特別是對於數控設備，是致命的，輕則報廢工件，重則設備本身會受到不同程度的損壞。 參數一鍵恢復：一鍵恢復功能對於雷射切割機操作不熟練的操作工或者初學者來說是非常有益的。如同Thinkpad筆記本一樣，當初學者設置參數，出現誤操作時，一鍵恢復如初。 隨動單元由於雷射經過聚焦鏡後，光柱為腰鼓型，只有有了高動態性能的隨動，才使高速切割成為可能。本設備除了在控制系統方面下足了功夫，再就是在隨動方面，隨動單元是小功率雷射切割機中最快的，Z軸最大運行速度6米/分鐘，行程40mm，加速度為0.5G，充分保證了高速切割時斷面的切割品質。傳動單元本系統採用外滑式模組化高速導軌加中置驅動的傳動設計，中置驅動為國內外高端雷射機切割機的經典結構，如德國通快等。 雷射自動尋邊單元 本系統組態的CCD雷射自動尋邊單元，也是多年來大多數使用者夢寐以求的功能，帶來的最大好處就是，當板材在工作臺上放斜的時候，切割頭上的測量雷射器在X\Y軸配合下，能自動判斷板材傾斜的角度，把要切割的圖形相應擰轉相同的角度。節約的板材，防止切廢工件。該功能單元多年在使用者處應用，反響非常好。 安全防護單元在安全方面，該設備配置有高強度鋼化玻璃，開蓋保護功能，同時切割的時候有紅光指示。能對操作人員盡最大可能的起到安全保護作用。 模組化互換工作臺雷射切割機是多面手，不但能切割剛性好的材料，而且還能切割柔性材料，但一般情況下是更換不同的專門的工作臺，我們把這兩點集成在了一起，既能單獨安裝蜂窩工作臺，又能單獨安裝刀條工作臺，還能兩個工作臺疊加安裝。更換非常的方便。本設備中標配有兩套工作臺。 環保過濾除塵除煙除味單元由於雷射切割機為熱加工，燃燒和氣化同時發生，切割過程中會產生煙塵。異味、粉塵。本設備中標配環保過濾除塵除煙除味單元，更加環保。 https://www.steo.com.tw/hot_492798.html DW9060B-100 雷射切割機各組成單元的性能 2024-11-11 2025-11-11
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雷射打標生產工藝是廣泛應用的新技術，它是利用適當能量密度、彙聚在工件表面的雷射光束對目標表面掃描，使材料發生物理或化學變化，在表面上形成痕跡，從而形成標記的過程。它具有應用範圍廣、打標速度快、性能穩定、品質高、運行成本低、環境污染小、易於用電腦控制等優點，已經成為雷射重要的應用領域之一。振鏡掃描式雷射標記技術就是通過控制兩片高速振鏡的偏轉角, 改變雷射的傳播方向, 經過F-Theata透鏡在工件表面的聚焦, 在工件表面作標記。與傳統的標記技術相比, 它具有適用面廣(對不同材料、形狀的加工表面均適合) , 工件無機械變形、無污染、標記速度快、重複性好及自動化程度高等特點, 在工業、國防、科研等許多領域具有廣泛的用途。雷射打標機範圍擴大，最好解決方法就是動態調焦系統，它是迄今為止要求光斑小、打標面積大的最佳解決方案，它將高速度、靈活性和高達1500x1500mm的打標範圍有機結合起來。雷射光束經過聚焦鏡後，再經過X和Y振鏡掃描後聚焦在需要打標的工件表面上。如果在座標原點是焦平面，則原點的聚焦光斑最小。當振鏡將雷射光束掃描遠離原點後，則打在工件表面的雷射光束不在焦平面上（該焦平面是球面，但工件表面卻是平面），該處的聚焦光斑就會變大，這樣在整個工件打標平面上的光斑直徑就不一樣，打標的線條寬度也就不一樣。如果在聚焦鏡的前面加一個動態聚焦鏡，當振鏡將雷射光束掃描遠離原點後，通過改變動態聚焦鏡的位置使這時的焦點仍然在工件的表面，則該處的光斑直徑也和原點的光斑直徑一樣大。通過移動動態聚焦鏡，使在所有的打標範圍內的光斑直徑一樣大並且光斑直徑又小，這樣就實現了小光斑、大範圍、高速度的雷射打標機。動態聚焦掃描頭是專為實現小光斑、大工作範圍和高靈活性的雷射掃描所設計的，在掃描過程中，裝置裡的發散鏡片相對於聚焦鏡片由馬達驅動實現在光軸上動態精准定位。這個過程改變系統總的焦距，並與掃描偏轉鏡片同步工作，因此可以將二維掃描擴展成三維掃描系統。該裝置可以取代二維掃描應用中價錢昂貴的平場物鏡，也可以實現三維光束偏轉掃描系統。適用於CO2、YAG及光纖雷射器。已成熟的應用在多個行業中，最為顯著的特色是速度，也就提高了加工企業的效率。在各種打標方式中，振鏡式打標因其應用範圍廣，可進行向量打標，也可以標記點陣字元，且標記範圍可調，標記速度也較快，因而成為目前的主流打標方式，並被認為代表了未來雷射打標的發展方向。 https://www.steo.com.tw/hot_490263.html 創新動態聚焦打標技術：三維動態聚焦系統——雷射打標、振鏡掃描式雷射標記技術、動態聚焦掃描 2024-11-11 2025-11-11
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