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1、 雷射原理與發展簡介 p.2 雷射原理與發展簡介 一、雷射的基本原理 二、光的吸收比率與相關應用波長 三、雷射源產生與放大機制 五、雷射波形調整 七、雷射光束的景深變化 六、各式雷射頭介紹 四、UV雷射產生方式與波長轉換 八、近年來微孔技術發展與雷射相關應用產品 p.3 1雷射原理與發展簡介 L Light ight A Amplification by mplification by S Stimulated timulated E Emission of mission of R Radiationadiation 一種由幅射釋能激發放大的光一種由幅射釋能激發放大的光 ( (雷射雷射) )
2、 具單色特性具單色特性 (Monochromatic)(Monochromatic) 同步性同步性 (Coherent) (Coherent) 一致的波形一致的波形 低散射低散射 (Low divergence) (Low divergence) 散射角低散射角低 雷射輸出以連續波雷射輸出以連續波(Continuous (Continuous Wave)Wave)或脈沖式切換式或脈沖式切換式(Pulsed (Pulsed or or Q_switched)Q_switched) 雷射的組成成份雷射的組成成份(Laser Ingredients)(Laser Ingredients) 雷射的介質
3、：固體、液體、氣體均可雷射的介質：固體、液體、氣體均可 雷射激發的方式：光學推進、電極作用雷射激發的方式：光學推進、電極作用 雷射基本原理 p.4 2-1雷射原理與發展簡介 Total Absorption Wavelength (microns) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0.20.30.40.50.60.70.80.911.11.2 FR4 Matte Cu Glass 0.3550.94 光的吸收比率 p.5 2-2雷射原理與發展簡介 100 nm100 nm 5th H, 4th H, 3rd H, Ar-Ion 2nd H, 5t
4、h H, 4th H, 3rd H, Ar-Ion 2nd H, Nd:YAG Nd:YAG CO2 CO2 Nd:YAG Nd:YAG Nd:YAG Nd:YAG Nd:YAG Nd:YAG Nd:YAG Nd:YAG Nd:YLF Nd:YLF Laser TypeLaser Type WavelengthWavelength 212 nm212 nm 266 nm266 nm 355 nm355 nm 488 nm488 nm 532 nm532 nm 1064 nm1064 nm VISIBLEVISIBLEINFRAREDINFRAREDULTRAVIOLETULTRAVIOLET
5、1000 nm1000 nm10,000 nm10,000 nm 400 nm400 nm750 nm750 nm 1321 nm1321 nm 雷射加工應用之相關波長 p.6 3-1雷射原理與發展簡介 雷射介質雷射介質 (Medium) (Medium) (Laser Resonator)(Laser Resonator) 半反射鏡半反射鏡 (Mirror)(Mirror) Reflecting rate 100%Reflecting rate 100% 完全反射鏡完全反射鏡 (Mirror)(Mirror) Reflecting rate 100%Reflecting rate 100%
6、啟能裝置啟能裝置 (Energe Generator)(Energe Generator) 雷射雷射 ( Laser )( Laser ) Q Q 雷射源產生機制 p.7 3-2雷射原理與發展簡介 (1) (1) 啟始時各方向光子都會發啟始時各方向光子都會發 生生，但偏離方向者自動散逸不，但偏離方向者自動散逸不 參加雷射振盪參加雷射振盪 (2) (2) 軸向光子來回反射光子如雪軸向光子來回反射光子如雪 崩般急速增加崩般急速增加 (3) (3) 雷射由部份透射鏡射出光束雷射由部份透射鏡射出光束 雷射收集與放大機制 p.8 4雷射原理與發展簡介 S H G H G Diode bar Diode
7、bar YAG Laser Q_Switch T 2nd Crystal 3rd Crystal YAGSHG 1064 nm 532 nm Fourth Harmonic Generation Third Harmonic Generation YAGSHG 1064 nm 532 nm THG 355nm YAGSHG 1064 nm 532 nm FHG 266nm UV雷射產生方式與波長轉換 p.9 5雷射原理與發展簡介 BeamBeam InIn RoofRoof PrismPrism BeamBeam InIn BeamBeam OutOut BeamBeam InIn BeamB
8、eam OutOut FlattenFlatten Adjust Power DensityAdjust Power Density HomogenizeHomogenize 雷射波形調整 p.10 6-1雷射原理與發展簡介 slabslab mirrormirror BeamBeam ShaperShaper mirrormirror Laser out putLaser out put High reliable RF LaserHigh reliable RF Laser Stable outputStable output Continuous short pulse outputCo
9、ntinuous short pulse output No non-function pulse createNo non-function pulse create High quality beam shape qualityHigh quality beam shape quality Low Maintenance neededLow Maintenance needed Long shelf lifeLong shelf life Enclose air chamberEnclose air chamber Dont need often change sir cylinder D
10、ont need often change sir cylinder Pulse width Output power Time(sec) Peak Power Super Pulse CO2雷射頭介紹 p.11 6-2雷射原理與發展簡介 高功率連續輸出高功率連續輸出 脈衝寬度比較大脈衝寬度比較大 需要定期氣體交換需要定期氣體交換 大容量冷卻裝置大容量冷卻裝置 全反射鏡 電極 熱交換器 氣流方向 雷射輸出 輸出鏡 雷射的特性雷射的特性 送風機 三軸直交 CO2雷射頭介紹 p.12 7雷射原理與發展簡介 50m Diameter 50m Spot = 355nm 50m Spot = 10,60
11、0nm D = 3.5mm = 140 mil D = 0.118mm = 4.5 mils D D 雷射光束的景深變化 UV LASER CO2 LASER p.13 8-1雷射原理與發展簡介 （mm）1.00.50.10.050.01 TH : Through HoleBH : Blind Hole Rigid/Flexible Comp. RCC/Resin(glass/filler) Rigid/Flexible Comp. Photosensitive Resin Drill CO2 UV（YAG） Photo Via Laser Mechanical ProcessMaterial BH,(TH) BH BH TH 近年來微孔技術發展 p.14 8-2雷射原理與發展簡介 雷射相關應用產品 p.15 雷射原理與發展簡介 THE END 知识回顾知识回顾 Knowledge Knowledge ReviewReview
