Khắc laser diode là công nghệ sử dụng trong các máy khắc laser mini. Tuy nhiên công nghệ này liệu có tốt hay không? Và đặc điểm ứng dụng của nó là gì?
Hiện nay có rất nhiều công nghệ khắc laser trên thị trường. Nhưng khắc laser diode đang nhận được rất nhiều sự chú ý của khách hàng, doanh nghiệp. Tuy nhiên liệu công nghệ diode laser có tốt hay không? Hãy cùng Q8 Laser tìm hiểu chi tiết về công nghệ và ứng dụng qua bài viết nhé!
Khái niệm diode laser là gì?
Diode laser là một thiết bị bán dẫn tương tự điốt ánh sáng (LED). Điốt dùng mối nối PN phát ra ánh sáng kết hợp tất cả sóng cùng tần số và pha.
Diode laser có bước sóng khác nhau và dao động từ 405nm – 808nm. Thường sẽ sử dụng ở bước sóng 450nm (Laser xanh). Ánh sáng kết hợp được tạo ra sẽ đi qua 1 quá trình khuếch đại ánh sáng hoặc còn gọi là kích thích bức xạ. Viết tắt là LASER.
Vì mối nối PN sử dụng để sản xuất ánh sáng laser nên có tên là laser diode.
Công nghệ khắc laser diode là công nghệ phổ thông nhất. Với giá thành rẻ, tốc độ chậm, và chủ yếu chỉ sử dụng được cho vật liệu kim loại.
Các dòng máy khắc dịch vụ được nhiều người sử dụng là khổ 3040 hoặc 6550. Tương đương khổ A3 là 65cm x 50cm. Công suất từ 250mW tới 10W. Thường chỉ cần 2,5W là phục vụ được các công việc khắc laser kim loại, khắc laser lên da, khắc laser lên gỗ.
Nguyên lý hoạt động khắc laser diode
Diode laser sẽ hoạt động dựa theo 3 bước chính sau đây:
Bước 1: Hấp thụ năng lượng
Diode laser gồm một điểm nối PN là nơi có lỗ trống và chứa electron. Khi có điện áp nhất định vào mối nối PN. Các electron sẽ hấp thụ năng lượng và chuyển sang mức năng lượng cao hơn.
Lỗ trống được hình thành tại vị trí ban đầu của electron bị kích thích. Các electron ở trạng thái năng lượng cao khi lắp vào lỗ trống sẽ cần thời gian nhỏ.
Gọi là thời gian tái tổ hợp hoặc thời gian sống ở trạng thái năng lượng cao. Thời gian tái hợp là khoảng 1 nano giây với hầu hết các diode laser.
Bước 2: Tự phát xạ
Sau thời gian kích thích ở trạng thái năng lượng cao, electron lấp vào các lỗ trống. Lúc này electron chuyển từ năng lượng cao xuống mức thấp hơn.
Năng lượng chênh lệch tạo thành các bức xạ điện tử hay thành photon. Đây là nguyên lý để tạo ánh sáng trong công nghệ khắc laser diode. Năng lượng này phát ra bởi sự chênh lệch giữa 2 mức năng lượng.
Bước 3: Khắc laser diode bằng khuếch đại phát xạ
Để ánh sáng mạnh cần nhiều photon hơn. Bởi vì các photon phát ra từ quá trình tự phát xạ rất ít. Do đó gương phản chiếu 1 phần được lắp đặt 2 bên diode. Các photon sẽ bị gương phản xạ lại nơi mang PN đến khi chuyển về mức năng lượng cao.
Photon phản xạ kích thích electron đang ở mức năng lượng cao khác. Từ đó giải phóng càng nhiều photon cùng pha với photon ban đầu và khuếch đại lên ở đầu ra. Khi cường độ vượt quá ngưỡng sẽ thoát ra khỏi gương phản xạ 1 phần. Tạo nên ánh sáng đơn sắc.
»»» Xem thêm: 5 Phương pháp khắc laser công nghiệp phổ biến nhất hiện nay
Ứng dụng của công nghệ khắc laser diode
Công nghệ laser diode được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. Các module có sẵn ở bước sóng khác nhau, công suất đầu ra hay hình dạng chùm tia.
Công nghệ này thường được sử dụng khắc, cắt khoan, hàn. Thường dùng khắc trên các vật liệu phi kim loại như gỗ, tre, giấy, nhựa, da, cao su… Có thể cắt giấy mỏng, gỗ, giấy xốp, vải.
Tuy nhiên với công suất dưới 8mW thì không thể khắc trên kim loại, thủy tinh, đá, gốm sứ, trang sức, bạc. Hoặc các vật liệu phản chiếu, vật liệu mờ.
Ngoài ra, Diode laser còn được sử dụng rộng rãi trong khoa học và đời sống.
Cụ thể là với laser công suất thấp sẽ dùng làm công cụ đọc trong đầu đĩa CD, DVD. Đầu đọc mã vạch, hệ thống an ninh, thông tin quang và dụng cụ phẫu thuật.
Đặc biệt hiện nay còn được ứng dụng rất nhiều trong y tế: Loại bỏ mô không mong muốn, chẩn đoán tế bào ung thư bằng huỳnh quang, thuốc nha khoa. Ứng dụng cả trong thẩm mỹ.
Ưu điểm khi sử dụng khắc laser diode
- Ưu điểm chính khi khắc laser diode là khả năng tạo ra nguồn laser nhỏ, nặng không quá 200g. Chính vì vậy có thể dễ dàng áp dụng các máy in 3D hay máy CNC biến thành máy khắc laser. Ưu điểm tuyệt vời của diode laser là chỉ cần nguồn cấp 12VDC, 7- 8A để hoạt động. Do đó nó trở thành công cụ khắc tuyệt vời cho người đam mê DIY. Người muốn bắt đầu sự nghiệp với lĩnh vực điêu khắc quà tặng.
- laser diode có bước sóng dài để khắc các vật liệu phi kim hiệu quả. Còn được gọi là laser sợi quang.
- Tiêu thụ năng lượng cũng khá thấp. Hệ thống điều khiển đơn giản dễ sản xuất. Tuổi thọ rất cao lên đến 50.000h.
Trên đây là các thông tin về công nghệ khắc laser diode mà Q8 Laser muốn chia sẻ đến khách hàng. Nếu bạn đang cần khắc các sản phẩm vật liệu khác nhau.
Hãy liên hệ ngay với chúng tôi. Q8 Laser sở hữu các công nghệ khắc laser hiện đại nhất. Chắc chắn sẽ khiến bạn hài lòng.
