La plupart du temps, lors de l’achat d’un produit, on recherche des caractéristiques de base comme la qualité, la valeur et l’innovation. Dans le monde des lasers, les choses sont plus compliquées car ces outils présentent divers paramètres à prendre en compte (durée d’impulsion, longueur d’onde, puissance de crête, énergie ou fréquence de répétition). Lorsque les lasers sont utilisés dans des applications exigeantes de traitement des matériaux, les exigences sur ces paramètres peuvent être très strictes.
Dans le monde de l’interaction entre la lumière et la matière, les impulsions laser courtes représentent une solution viable pour de nombreuses applications de traitement des matériaux. Récemment, les lasers à fibre à impulsions courtes dans le moyen infrarouge ont progressé d’une technologie prometteuse à un rôle de premier plan dans la fabrication, grâce aux avancées dans les fibres de verre souple et à la demande croissante pour des applications de traitement de matériaux uniques et sélectives. Le Femtum Nano 2800, illustration de la maturité des lasers à fibre de fluorure en termes de fiabilité et de performance, est le premier produit de laser à fibre industriel dans le moyen infrarouge qui génère des impulsions de l’ordre de la nanoseconde près de 2800 nm, une longueur d’onde importante pour les applications de traitement au laser des matériaux non métalliques telles que la création de motifs sur des films minces, l’ablation de tissus biologiques, le texturage de surfaces de polymères et la micro-fabrication de semi-conducteurs. Le Nano 2800 peut générer une puissance moyenne supérieure à 1 W avec une impulsion presque gaussienne aussi courte que 30 ns, et l’énergie de l’impulsion peut atteindre plus de 100 μJ. À titre d’exemple, une impulsion de 80 ns produite par le Nano 2800 est montrée dans la Figure 1. En tenant compte de la puissance moyenne de l’ordre de plusieurs watts ainsi que de l’énergie élevée de l’impulsion, de la courte durée de l’impulsion et de la qualité du faisceau en mode unique, le dépôt d’une très grande quantité d’énergie dans un petit spot sur une courte période de temps permet des vitesses élevées de traitement des matériaux et une qualité élevée.
Contrôlez votre longueur d’onde selon vos besoins.
La sélection de longueurs d’onde précises pour les applications de traitement des matériaux revêt une importance capitale. Par exemple, le traitement des tissus biologiques ou des polymères est l’un des traitements les plus populaires réalisés par des lasers opérant près de 2800 nm, car ils bénéficient d’une section efficace d’absorption élevée de l’eau liquide située autour de cette longueur d’onde. Pour comparaison, l’absorption de l’eau à 2850 nm est quinze fois plus élevée qu’à 10600 nm, qui est la longueur d’onde standard du laser CO2 utilisé dans le resurfaçage cutané ou le traitement des polymères. Comme le montre le spectre d’absorption de l’eau liquide dans la Figure 2, la profondeur d’absorption change considérablement dans une bande passante courte du spectre, de 2,5 μm à 3 μm. L’un des plus grands avantages du Femtum Nano 2800 est la capacité de choisir votre longueur d’onde centrale près du pic d’absorption de l’eau de 2700 nm à 2850 nm, avec une largeur de raie d’environ 1 nm ou moins*.
Stabilité inégalée impulsion par impulsion pour des applications à haut rendement.
La plupart du temps, être un système laser idéal dans le monde des lasers nécessite plus que simplement garantir une longueur d’onde et une durée d’impulsion idéales, car plusieurs applications de traitement requièrent l’excellence dans les paramètres de base. La cohérence dans le train d’impulsions est l’un des paramètres les plus importants pour assurer la répétabilité et augmenter le rendement du processus dans la plupart des applications de traitement de matériaux précis basées sur des lasers pulsés. Par exemple, dans le processus de fabrication de semi-conducteurs où les lasers sont largement utilisés, la stabilité impulsion par impulsion joue un rôle crucial avec la qualité du faisceau pour garantir des sorties de traitement précises. Outre sa qualité de faisceau en mode unique, le Femtum Nano 2800 offre une stabilité impulsion par impulsion supérieure. Une carte thermique en temps réel montrant la stabilité temporelle des impulsions de 50 μJ du Nano 2800 est présentée dans la Figure 3, où la fréquence d’occurrence est très élevée en rouge et faible en jaune. Comme indiqué dans le dégradé de couleurs, les variations globales dans le profil d’impulsions sont très faibles. Le train d’impulsions de sortie est également représenté dans la figure suivante. La variation crête à crête RMS est < 3 %*.
Architecture supérieure pour une stabilité à long terme.
L’architecture optique, mécanique et électrique du Nano 2800 est conçue pour accroître la stabilité face aux vibrations. Le Nano 2800 offre une conception de laser considérablement simplifiée, équipée de diodes longue durée efficaces et d’une architecture de laser à fibre efficace ne nécessitant aucun alignement ni entretien. Ces caractéristiques permettent une fiabilité accrue du fonctionnement du laser et réduisent les coûts de maintenance au fil du temps. Son design compact et robuste monté en rack permet la mobilité et économise de l’espace dans l’environnement de travail. L’utilisation du refroidissement par air plutôt que par eau réduit la consommation d’énergie et assure un fonctionnement fiable et longue durée avec une efficacité murale élevée. Toutes ces fonctionnalités permettent au Nano 2800 de fonctionner avec une excellente stabilité de puissance à long terme dans des conditions environnementales stables (fluctuation de puissance moyenne inférieure à 1 % RMS* sur 7 jours). Un fonctionnement continu de 7 jours du Nano 2800 générant des impulsions de 30 μJ est illustré dans la Figure 4 ci-dessous. La sortie du laser peut être soit en espace libre, soit en câble de fibre connecteurisé selon vos besoins.
Système clé en main avec un contrôle simple.
Le Nano 2800 arrive dans votre espace de travail prêt à l’emploi. Ainsi, l’installation de l’unité laser est simple et rapide, sans nécessiter d’opération experte. Pour la commodité de l’utilisateur, le module laser peut être contrôlé avec un ordinateur portable/fixe via le protocole Ethernet. Le logiciel intuitif Femtum est conçu pour l’édition et la configuration des paramètres laser. Ainsi, les lasers Femtum sont compatibles tant avec des plates-formes scientifiques qu’avec des systèmes de production automatisés.
Découvrez davantage sur les lasers Femtum.
Femtum propose des solutions novatrices de lasers à fibres dans le domaine des infrarouges moyens pour répondre à vos besoins. Si vous souhaitez en savoir plus sur les capacités du Nano 2800 et d’autres lasers Femtum, vous pouvez visiter la page produit, ou nous contacter directement pour discuter de votre application et de vos besoins en lasers dans l’infrarouge moyen.
Dépend des paramètres laser choisis