Tajemství dosažení velmi vysoké přesnosti v sériové výrobě

Nejnovější Coherent HyperRapid NXT 532-100 je průmyslový ultrakrátký pulzní (USP) laser, který poskytuje bezkonkurenční kombinaci vysokého výkonu (100 W) zeleného výstupu a trvale vynikající kvality paprsku. To mu umožňuje podporovat náročné, vysoce přesné aplikace zpracování materiálů, které zároveň vyžadují vysokou propustnost.

Pro přesné aplikace s vysokým výkonem

Jedním z hlavních způsobů použití zařízení Coherent HyperRapid NXT je rýhování a drážkování solárních článků nové generace, vyrobených z tenkovrstvých materiálů, jako je perovskit, nebo inovativních technologií, jako jsou panely s interdigitálním zadním kontaktem. Dalšími aplikacemi bývají patterning tenkých vrstev solárních článků, řezání fólií pro baterie, rýhování křemíkových destiček a mnohé další další. K zajištění potřebné přesnosti a požadované rychlosti úběru materiálu (a tím i celkové propustnosti) pro tento proces jsou zapotřebí vysoce výkonné, zelené a ultrakrátké pulzy. Nejde však jen o výkon; jde o to umožnit výrobcům rozšířit výrobu a zároveň zajistit bezvadnou kvalitu a nákladovou efektivitu. Klíčovým faktorem pro dosažení tohoto cíle je kvalita laserového paprsku.

Důvodem, proč kvalita paprsku hraje v této aplikaci tak zásadní roli, používání difrakčních optických prvků pro transformaci laserového paprsku (DOE). DOE mohou vstupní laserový paprsek rozdělit na více paprsků, což umožňuje zpracovávat několik různých oblastí na solárním článku současně. Toto paralelní zpracování výrazně zvyšuje celkovou výkonnost systému. V jiných procesech se DOE používá k transformaci kulatého laserového paprsku s Gaussovým profilem intenzity na čtvercový paprsek s rovnoměrnou intenzitou, aby se optimalizoval samotný proces ablace.  

Problémem je, že DOE vyžaduje pro svou optimální funkci zcela kruhový vstupní paprsek. Navíc musí být charakteristiky paprsku stabilní v čase. Pokud nejsou, změní se optické uspořádání systému, což způsobí nekonzistentnost procesu. Získat vysoce kvalitní paprsek, který by zůstal v čase zcela stabilní, je však u vysoce výkonného zeleného USP laseru obtížné. Je to proto, že tyto pevnolátkové lasery používají k transformaci infračerveného výstupu do zeleného spektra nelineární krystaly. Vysoká energie pulzů vysoce výkonného laseru USP však může poškodit nebo ovlivnit krystal způsobem, který snižuje kvalitu výstupního paprsku.

Společnost Coherent vyrábí vlastní nelineární krystaly a má rozsáhlé zkušenosti s jejich velkosériovou výrobou pro zelené i ultrafialové lasery s vysokým výkonem. Jednoduše řečeno, vyrábíme kvalitnější krystaly, které vydrží extrémní provozní prostředí vysoce výkonného zeleného USP laseru a nezkreslují tvar paprsku. To je klíčový prvek pro dosažení vynikající dlouhodobé stability výstupu laseru HyperRapid NXT.

Pokročilé funkce pro pokročilé aplikace

Zelený USP laser HyperRapid NXT není jen o vysokém výkonu. Díky stabilní modulaci výkonu, pulzům na vyžádání a proměnlivé opakovací frekvenci je navržen tak, aby poskytoval jemnost a kontrolu potřebnou pro ultrapřesné úlohy zpracování.

Společnost Coherent již dlouho podporuje ultrapřesné aplikace zpracování materiálů řadou produktů. Patří mezi ně lasery USP, jako jsou Coherent HyperRapid a Monaco, naše rozsáhlá řada excimerových laserů a průmyslové lasery s nanosekundovou šířkou pulzu, jako jsou AVIA LX a AVIA NX.