以XTOOL为例 消费类蓝光激光雕刻机光学设计原理(40W以上蓝光)

消费类蓝光激光雕刻机光学设计原理(40W+)

一、背景说明：

消费类蓝光激光雕刻机出货量最大的应该是10W左右，作为高端机型标配常见40W激光器，因为20W可以由40W减芯片数量得到，所以不多赘述20W的设计，两者原理一样。

上回已经更新了10W 还有2W固体激光器的商业设计方案：

10W常规商业方案:两种，一种透镜压缩（成本低点，体积大，效果一般）；第二种光纤压缩（成本高一点，体积更小，可变焦，效果更好）

1、用光纤压缩准直（圆柱体）

2、短焦非球准直透镜

接下来更新40W的激光雕刻机方案

二、40W蓝光激光雕刻机光学方案

当功率来到40W后就需要考虑散热问题，解决方案就取决于采用的芯片封装形式：

1、采用COS封装的蓝光芯片；

2、采用TO封装的蓝光芯片；

COS封装的散热性好，直接焊在铜基座上，适合高功率输出。本质是工业高功率半导体激光器技术的民用化，但是需要专门的设备如真空回流焊机、打线机、绑定机，对环境要求高，目前业内能做公司的大概是星汉激光、凯普林等原来做高功率半导体激光器（泵源）的公司。

TO封装便宜，方便，设备需求少，是消费类蓝光雕刻机光源的主流方案。

小结：

1、COS封装散热好、体积小、稳定、成本高；

2、TO封装体积大、成本低；

所以对于公司来说就是，是否愿意牺牲体积来减少成本？

至少消费行业激光器业内的当前答案是肯定的

2.1采用COS方案的40W光学方案

如果采用COS方案的芯片，光学方案就是：

对芯片出光垂直与水平方向（快轴慢轴）分别准直，垂直方向采用短焦非球FAC，水平方向采用柱面镜准直，再用聚焦镜聚焦，如果是振镜机型则不需要聚焦镜，直接准直输出就好。

整机效果及光路如图：

2.2采用TO方案的40W光学方案

TO方案本质也是可以采用和COS一样的光学方案，分别准直水平和垂直方向，有些企业在用TO管做工业级蓝光就是这样的，例如不久之前我给某司兼职做的百瓦蓝光方案为了省钱就用TO，问题在于消费级蓝光雕刻机对价格敏感，所以需要采用更低成本方案。

即，同10W方案类似采用非球面准直方案：

用光纤压缩垂直方向后，使用一个更长焦一点的非球同时准直垂直与水平方向，再使用聚焦镜进行聚焦。

散热：

材料使用紫铜，增大芯片间隔，增加散热翅片，提升风扇转速。

聪明的大家如果稍微联想一下也不难发现，

高速路的提示灯、娱乐设施的舞台灯、激光手电也是一样的设计原理，只不过是换个波长的TO管，然后三原色按配比叠加一下。

最后调下光，摸摸工艺然后试下哪个焦距范围最好，知道效果后保守秘密，就可以称为 经验，深圳混个2万多一个月还是很容易的，

（ 网上感叹还得是光学啊！ 实际上也好难评。。😂

（就那点窗户纸，复杂系统除外

（嘿！熟话说 能给一锭金，不给一口春 这种技术缄默 一部分也提升了行业薪资，一部分也提升了入门难度

不知道咋评价   当菩萨发出来供入门的人看看

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