許多曾在過去投資購買燈泵浦打標機的公司，現在正面臨著將陳舊打標機升級換代的任務。 并非所有的激光器都是相同的。對于大多數打標應用來說，燈泵浦激光器能產生更高的功率。光纖激光器，雖然產生較低的功率，但擁有更高的光束能量密度，半導體二極管激光器則介于這兩者之間。大部分打標應用能使用這些技術中的任何一種實現。但是，一些應用則需要特殊的技術。一個建議是在選擇新激光器之前對打標的樣本進行測試。檢查標記的對比度，打標周期，以及線寬，以保證將來能獲得滿意的結果。此外，其他因素也需要考慮。以下是一些常見的問題和回答。 問：半導體二極管更新后，新激光器要多久能投入使用？ 答：水冷半導體二極管激光器通常能工作8000到10000小時，而空冷半導體二極管激光器一般能工作15000到20000小時。光纖激光器據統計在需要更新之前能工作超過100000小時。更新成本因技術不同而不同，因此你需要把這些成本考慮進去。如果按小時計算，光纖激光器擁有顯著的低成本，優于燈泵浦或二極管泵浦激光器。 問：半導體二極管或光纖激光器和燈泵浦激光器相比，每年的運行成本是怎樣的？ 答：光纖激光器和燈泵浦或二極管泵浦激光器相比，其每年的運行成本是相當低的。基于美國本土的平均統計數字，光纖激光系統1一年的成本大約為720美元，燈泵浦激光系統3200美元，半導體二極管泵浦系統則為4100美元。 問：光纖激光器或半導體二極管激光器的維護有哪些要求？ 答：水冷半導體二極管激光器需要和燈泵浦激光器（不包括外部冷卻）相同的維護。然而，它們并不要求定期更換泵浦燈及燈管。而空冷激光器，如光纖激光器，有著相對簡單的涉及和免維護的特性。需要做的只是定期清潔鏡片及全面檢查所有的連接部位。 問：半導體二極管和光纖激光器的工作環境是否和燈泵浦激光器相同？ 答：燈泵浦激光器相對來說能在更為極端的環境中工作。空冷半導體二極管和光纖激光器對環境溫度和空氣污染更為敏感。環境溫度大于華氏93度（攝氏33度）時需要冷卻器。如果存在空氣污染如油霧等，則需要安裝空氣過濾裝置，這對于在惡劣環境中工作的任何激光系統來說同樣適用。 問：從準備工作考慮，從燈泵浦到光纖或半導體二極管的轉換需要做哪些改變? 答：水冷半導體激光器只需極少的改變。外部的冷卻器不再需要，減少了占地面積。電氣費用也通常得到降低。光纖激光器這樣的空冷設備只需更少的占地。這些激光器是業內具有最少占地面積的產品，非常容易集成進生產線當中。振鏡頭通常和柔性的光纜相連，使其能夠被放置在生產線的任何地點。 問：集成方面，半導體二極管或光纖激光器是否能集成進現有的設備當中？ 答：半導體二極管激光器通常能集成進現有設備中，只需最小的變動，而光纖激光器需要更大的改動來把電腦，驅動單元，以及振鏡頭集成進現有系統。需要考慮的最大變動之一是在光束位置和打標區域大小上可能會和先前系統有所不同。這些變動可能要求對工作站進行機械化調整。 問：我的現有程序是否能用于半導體二極管或光纖激光器？ 答：大部分新軟件都能夠運行其早期版本建立的程序。然而，仍然有一些激光參數需要微調，以供新激光器使用。關鍵的一些參數如下： ◆線寬：和燈泵浦激光器相比，半導體和光纖激光器有著較細的線寬（見圖1）。實際上，光纖激光器所打出的線寬幾乎只有燈泵浦激光器的30％。就字符的打標來說，光纖激光需要走多個來回而燈泵浦只需單步。許多軟件有特別創造的字符用以補償光纖激光器較窄的線寬。 圖1. 較細的線條來自一臺20瓦光纖激光器，較粗 的線條來自一臺80瓦燈泵浦激光器。兩條線 均在12英寸見方的打標區域內完成，采用透鏡相同◆打標區域尺寸：許多舊激光器有著最大8英寸直徑圓形打標區域，而新一代激光器則為12英寸見方的打標區域。這意味著在可打標區域增加了186％（見圖2）。 圖2.新一代的激光器提供12英寸見方的打標區域， 意味著可打標區域增加了186％◆打標速度：一般來說，半導體二極管激光器比燈泵浦激光器稍慢一些，而光纖激光器通常更快。打標速度依賴于材料，因而需要進行相關試驗。如果被替代的燈泵浦激光器使用超過5年，那么更新的振鏡通常能帶來更快的打標速度。注意，雖然要求的線寬結果相似，但是光纖和半導體泵浦系統所帶來的更精細線寬可能抵消掉其所具有的打標速度優勢。 ◆ GST 設置：GST，又成為振鏡設置時間，是打標程序中的延遲程序，使得振鏡時間穩定。振鏡技術的進步使得振鏡馬達運行更快。無論選擇何種技術它都將帶來好處。振鏡的進步帶來更快的打標速度，就像賽車的剎車和輪胎得到改進能使車輛進入彎道時更貼近外側并且出彎道后能更快加速。 ◆跳躍速度：更新，更快的振鏡允許更高的跳躍速度。跳躍速度是指激光系統在無打標動作發生時快速穿越區域的能力，比如在兩個字母之間或從一個圖像跳躍到另一個。應該對舊的打標程序進行修改以充分發揮增加的振鏡速度和跳躍速度。 ◆邊界/填充－線間距特征：許多新一代軟件包具有控制線間距以及和邊界之間間距的能力，動態填充圖像或實體字型由激光軟件完成。早期軟件包依賴于第三方程序在指令到達激光器之前來完成這一功能。這一特征允許編程人員控制填充線，使其定位在邊界以內（見圖3）并且防止這些填充線覆蓋在邊界上，這樣在精密的圖像上就產生了一條鋸齒形的邊界。這種控制線距的能力對于速度控制，灰度調節，以及滿足日益提高的圖像要求來說是有用而必需的，能使用激光軟件產生這些改變的能力節省了許多時間和費用。 圖3.許多新一代軟件包有控制線距、邊界間距以及圖像填充 的功能，使得編程人員能控制填充線定位于邊界以內采用一種新的激光技術有著許多好處。在很多案例中，新激光系統的成本只是略微高于升級舊系統的成本。升級一臺舊激光系統類似于升級一臺舊電腦。因為技術在變化，你不可能將硬件和軟件的最新優勢完全發揮出來。因此，即使性能得到提高，依舊是無法和新系統相提并論的。用戶不得不面臨再次升級系統或在相對于新設備更短的使用周期替換系統。 新的激光技術，無論是光纖，半導體二極管泵浦，或者全新設計的燈泵浦激光打標系統，正在逐步進入那些已經使用燈泵浦打標系統數年的公司。采用最新系統的缺點幾乎沒有，更高產量，更低運行成本，更簡易的維護將很快抵消掉設備的投資。這些變化能通過購買一臺新的工作站中實現，最新的技術進展將帶來新一代的打標桌面，分度盤，控制器等等，或者，如本文所言，現有的工作站通常也能集成新的激光技術，不需要對系統作很多改動，費用也不大。 Glenn Prentice是Baublys Control Laser Corp.（Orlando, FL.）的產品經理，聯系方式：GlennP@controllaser.com. 腳注 1. 成本計算基于一臺典型激光系統，運行8小時一天，254天一年。