Co vlastně znamená LASERWhat LASER Actually Stands For
Slovo LASER je zkratka: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation — zesílení světla pomocí stimulované emise záření. Každé slovo v té zkratce má konkrétní fyzikální smysl, a než půjdeme hlouběji, je dobré pochopit, co je na laserovém světle tak zvláštní.
The word LASER is an acronym: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Each word in that acronym has a specific physical meaning, and before we go deeper it is worth understanding what makes laser light so special.
Běžné světlo — žárovka, LED, Slunce — je inkoherentní: fotony létají náhodným směrem, mají různé vlnové délky a jejich fáze jsou chaotické. Laserový paprsek je zcela jiný:
Ordinary light — a light bulb, LED, the Sun — is incoherent: photons travel in random directions, have different wavelengths and their phases are chaotic. A laser beam is completely different:
Koherentní — všechny fotony kmitají ve stejné fázi. Vlny se nesčítají náhodně, ale konstruktivně.
Coherent — all photons oscillate in the same phase. Waves do not add randomly but constructively.
Monochromatický — velmi úzký rozsah vlnových délek. Fiber laser emituje typicky na 1064 nm ± 1 nm.
Monochromatic — very narrow wavelength range. A fibre laser typically emits at 1064 nm ± 1 nm.
Kolimovaný — paprsek se téměř nerozchyluje. Fokusační optikou ho lze soustředit do bodu o průměru jednotek mikrometrů.
Collimated — the beam hardly diverges. Focusing optics can concentrate it to a spot diameter of just a few micrometres.
Klíčový výsledekKey result
Protože soustředíme energii do extrémně malého bodu, dosahujeme hustoty výkonu v řádu MW/cm² — milionkrát více než sluneční záření. Právě proto laser řeže, gravíruje nebo svařuje tam, kde jiné zdroje nestačí.
Because we concentrate energy into an extremely small spot, we achieve power densities on the order of MW/cm² — a million times more than solar radiation. That is precisely why a laser cuts, engraves or welds where other sources cannot.
Kvantová fyzika: proč atom emituje fotonyQuantum Physics: Why an Atom Emits Photons
Aby laser fungoval, musíme pochopit, co se děje s elektrony v atomu. Elektron může existovat pouze na přesně definovaných energetických hladinách — to kvantová mechanika zakazuje jinak.
For a laser to work we must understand what happens to electrons in an atom. An electron can only exist at precisely defined energy levels — quantum mechanics forbids anything else.
Spontánní emiseSpontaneous Emission
Když atom absorbuje energii, elektron skočí na vyšší hladinu. Jenže tam nevydrží — po čase spontánně spadne zpět a přebytečnou energii vyzáří jako foton. Tento foton letí náhodným směrem, v náhodné fázi. Tak funguje klasická LED nebo výbojka.
When an atom absorbs energy, an electron jumps to a higher level. But it cannot stay there — after a while it spontaneously falls back and radiates the excess energy as a photon. This photon flies in a random direction with a random phase. That is how a classic LED or discharge lamp works.
Stimulovaná emise — srdce laseruStimulated Emission — the Heart of the Laser
Klíčový objev Alberta Einsteina z roku 1917: pokud přiletí foton se stejnou vlnovou délkou, jakou by excitovaný atom sám emitoval, atom nesemituje spontánně — okamžitě „vytlačí" druhý foton úplně shodný s přicházejícím. Stejná vlnová délka, stejná fáze, stejný směr.
Einstein's key discovery from 1917: if a photon arrives with the same wavelength that the excited atom would emit on its own, the atom does not emit spontaneously — it immediately 'pushes out' a second photon identical to the incoming one. Same wavelength, same phase, same direction.
Jeden foton se stal dvěma identickými. Toto je stimulovaná emise — a přesně tak funguje zesílení světla v laseru.
One photon has become two identical ones. This is stimulated emission — and that is exactly how light amplification works in a laser.
Energetické hladiny — stimulovaná emiseEnergy levels — stimulated emission
E₃ — Excitovaná hladinaE₃ — Excited level
Rychlý nezářivý přechodFast non-radiative transition
E₂ — Metastabilní hladina ⭐E₂ — Metastable level ⭐
→ přiletí foton→ photon arrives
↓
→→ odlétají 2 fotony→→ 2 photons depart
Stimulovaná emiseStimulated emission
E = hν
E₁ — Základní hladinaE₁ — Ground level
Populační inverze — podmínka fungováníPopulation Inversion — the Operating Condition
Stimulovaná emise funguje jen pokud je ve vyšší hladině více atomů než v nižší. Normálně je tomu naopak — to je rovnovážný stav. Laser musí tento stav obrátit — vytvořit populační inverzi. Toho dosáhneme pumpováním: přiváděním energie do aktivního média (laserem, elektrickým výbojem…).
Stimulated emission only works if there are more atoms in the upper level than in the lower one. Normally it is the other way around — that is the equilibrium state. The laser must reverse this — create population inversion. This is achieved by pumping: supplying energy to the active medium (with a laser, electrical discharge…).
Optická dutina: jak vzniká silný paprsekOptical Cavity: How a Powerful Beam is Created
Populační inverze a stimulovaná emise nám dávají duplikovaný foton. To nestačí. Potřebujeme optickou dutinu (rezonátor) — dvě zrcadla naproti sobě, mezi nimiž je aktivní médium.
Population inversion and stimulated emission give us a duplicated photon. That is not enough. We need an optical cavity (resonator) — two mirrors facing each other with the active medium between them.
Schéma laserového rezonátoruLaser resonator diagram
100 %
zrcadlo
Pumpo-
váníPump-
ing
Aktivní
médiumActive
medium
95 %
zrcadlo
Výstupní
paprsekOutput
beam
Fotony se odráží tam a zpět → každý průchod médiem → kaskádová stimulovaná emise → silný koherentní paprsek uniká 5% polopropustným zrcadlem.Photons bounce back and forth → each pass through the medium → cascading stimulated emission → strong coherent beam escapes through the 5% semi-transparent mirror.
Fotony putují mezi zrcadly a při každém průchodu médiem stimulují emisi dalších — lavinová kaskáda. Jedno zrcadlo je plně odrazivé (100 %), druhé polopropustné (95 % odraz, 5 % propustnost). Těmito 5 % uniká výstupní paprsek.
Photons travel between the mirrors and at each pass through the medium stimulate the emission of more — an avalanche cascade. One mirror is fully reflective (100%), the other semi-transparent (95% reflection, 5% transmission). The output beam escapes through those 5%.
Kvalita paprsku M²Beam quality M²
Parametr M² popisuje, jak moc se reálný paprsek liší od ideálního gaussovského. M² = 1 je dokonalý; fiber laser dosahuje M² = 1,05–1,3; multimodový CO₂ M² > 3. Čím nižší M², tím menší ohniskový bod a vyšší hustota výkonu.
The M² parameter describes how much the real beam differs from an ideal Gaussian beam. M² = 1 is perfect; a fibre laser achieves M² = 1.05–1.3; a multimode CO₂ M² > 3. The lower the M², the smaller the focal spot and the higher the power density.
Typy průmyslových laserů — pod kapotou každéhoTypes of Industrial Lasers — Under the Hood of Each
Aktivní médium určuje vše — vlnovou délku, způsob pumpování i aplikace. Každý z níže uvedených typů funguje na stejném principu stimulované emise, ale jiným fyzikálním mechanismem.
The active medium determines everything — the wavelength, the pumping method, and the applications. Each of the types below works on the same principle of stimulated emission, but via a different physical mechanism.
Vlnová délkaWavelength
1 064 nm
OblastRegion
Blízké IRNear IR
ÚčinnostEfficiency
25–40 %
Jak to funguje uvnitřHow it works inside
Aktivní médium je optické vlákno délky 1–30 m, jehož jádro je legováno ionty ytterbiu (Yb³⁺). Vlákno je navinuto do cívky — funkci zrcadel přebírají Braggovy mřížky (FBG) zapsané přímo do vlákna.
The active medium is an optical fibre 1–30 m long whose core is doped with ytterbium ions (Yb³⁺). The fibre is wound into a coil — the mirror function is taken over by Fibre Bragg Gratings (FBGs) written directly into the fibre.
Pumpování zajišťují laserové diody (915–976 nm) zavedené do vlákna. Ytterbiové ionty absorbují jejich světlo, excitují se a stimulovanou emisí vydávají fotony na 1064 nm. Vedení ve vlákně eliminuje problémy s justáží — paprsek nemůže opustit cestu, není citlivý na vibrace ani prach. Proto mají fiber lasery životnost 100 000 hodin.
Pumping is provided by laser diodes (915–976 nm) coupled into the fibre. Ytterbium ions absorb their light, become excited and emit photons at 1064 nm by stimulated emission. Guidance in the fibre eliminates alignment problems — the beam cannot leave its path and is insensitive to vibration or dust. That is why fibre lasers have a 100,000-hour service life.
Materiály: Kovy (ocel, hliník, titan, mosaz), anodizovaný hliník, tmavé plasty s absorbérem. Na průhledné organické materiály nevhodný.
Materials: Metals (steel, aluminium, titanium, brass), anodised aluminium, dark plastics with absorber. Not suitable for transparent organic materials.
Vlnová délkaWavelength
10 600 nm
OblastRegion
Střední IRMid IR
ÚčinnostEfficiency
10–20 %
Jak to funguje uvnitřHow it works inside
CO₂ laser nepracuje s přechody elektronů, ale s vibračními a rotačními stavy molekul. Aktivní médium: CO₂ (10–20 %), N₂ (10–20 %), He (60–80 %).
A CO₂ laser does not work with electron transitions but with vibrational and rotational states of molecules. Active medium: CO₂ (10–20 %), N₂ (10–20 %), He (60–80 %).
Elektrický výboj excituje molekuly N₂ do vibračního stavu. N₂ si tuto energii uchovává déle (metastabilní stav) a při srážce s CO₂ ji předá kolizí — CO₂ se excituje do asymetrického vibračního módu. Stimulovanou emisí pak vyzáří foton na 10 600 nm. Hélium odvádí teplo a udržuje stabilní provoz.
An electrical discharge excites N₂ molecules into a vibrational state. N₂ retains this energy for longer (metastable state) and transfers it via collision to CO₂ — CO₂ is excited into the asymmetric vibrational mode. By stimulated emission it then emits a photon at 10 600 nm. Helium dissipates heat and maintains stable operation.
Vlnová délka 10 600 nm je silně absorbována organickými materiály a vodou, proto CO₂ exceluje tam, kde fiber selhává.
The 10 600 nm wavelength is strongly absorbed by organic materials and water, so CO₂ excels where fibre fails.
Materiály: Dřevo, papír, kůže, plast, sklo, keramika, tkaniny, guma.
Materials: Wood, paper, leather, plastic, glass, ceramics, fabrics, rubber.
Vlnová délkaWavelength
355 nm
Jak to funguje uvnitřHow it works inside
UV laser nevzniká přímou emisí — generuje se frekvenčním zdvojením a ztrojením základní vlnové délky 1064 nm. Tento proces je nelineární optická konverze (THG — Third Harmonic Generation).
A UV laser is not produced by direct emission — it is generated by frequency doubling and tripling of the fundamental wavelength 1064 nm. This process is nonlinear optical conversion (THG — Third Harmonic Generation).
Postup: Paprsek 1064 nm prochází krystalem KTP nebo LBO. Dva fotony se sloučí a vytvoří jeden foton o dvojnásobné energii → vzniká zelené světlo 532 nm (SHG). Ve druhém krystalu se 1064 nm + 532 nm sečtou → 355 nm (THG).
Process: A 1064 nm beam passes through a KTP or LBO crystal. Two photons combine to form one photon of double the energy → green light 532 nm (SHG) is produced. In the second crystal 1064 nm + 532 nm are summed → 355 nm (THG).
Fotony 355 nm mají dostatek energie k přímému rozbití chemických vazeb bez tepelného efektu — fotochemická (studená) ablace. Výsledek: mimořádně čistý řez bez tepelně ovlivněné zóny (HAZ).
355 nm photons have sufficient energy to break chemical bonds directly without thermal effect — photochemical (cold) ablation. Result: exceptionally clean cuts without a heat-affected zone (HAZ).
Materiály: PCB (FR4), flexibilní elektronika, sklo, průhledné plasty, silikon — všude, kde je tepelné poškození nepřijatelné.
Materials: PCB (FR4), flexible electronics, glass, transparent plastics, silicone — anywhere thermal damage is unacceptable.
Vlnová délkaWavelength
532 nm
OblastRegion
ViditelnéVisible
Jak to funguje uvnitřHow it works inside
Zelený laser vzniká frekvenčním zdvojením (SHG): 1064 nm prochází krystalem KTP nebo BBO a dva fotony se sloučí v jeden s dvojnásobnou frekvencí → 532 nm.
The green laser is produced by frequency doubling (SHG): 1064 nm passes through a KTP or BBO crystal and two photons merge into one with double the frequency → 532 nm.
Vlnová délka 532 nm je výhodná pro vysoce reflexivní kovy. Měď odráží >95 % záření při 1064 nm, ale při 532 nm jen ~60 %. Zelený laser tak předá energii kovu místo jejího odrazu zpět do optiky — bez rizika poškození zdroje.
The 532 nm wavelength is advantageous for highly reflective metals. Copper reflects >95% of radiation at 1064 nm, but only ~60% at 532 nm. The green laser therefore transfers energy to the metal instead of reflecting it back into the optics — without risk of source damage.
Materiály: Měď, zlato, mosaz, stříbro, průhledné materiály. Typicky elektronika, konektory, pájené spoje.
Materials: Copper, gold, brass, silver, transparent materials. Typically electronics, connectors, solder joints.
Vlnová délkaWavelength
dle materiáluby material
OblastRegion
PolovodičSemiconductor
ÚčinnostEfficiency
30–70 %
Jak to funguje uvnitřHow it works inside
Diodový laser je fundamentálně odlišný — nevyužívá optickou dutinu s volným prostorem ani plynné médium. Laserová emise vzniká přímo v P-N přechodu polovodičového čipu (AlGaAs, InGaAsP…).
The diode laser is fundamentally different — it does not use a free-space optical cavity or a gaseous medium. Laser emission originates directly in the P-N junction of a semiconductor chip (AlGaAs, InGaAsP…).
Elektrony a díry se rekombinují v aktivní kvantové vrstvě a uvolňují fotony. Optická dutina je tvořena leptanými plochami čipu — rozhraní vzduch-polovodič funguje jako zrcadlo díky Fresnelovu odrazu (~30 %).
Electrons and holes recombine in the active quantum well and release photons. The optical cavity is formed by the etched facets of the chip — the air-semiconductor interface acts as a mirror thanks to Fresnel reflection (~30%).
Výhoda: extrémně kompaktní, levné, přímo modulovatelné proudem. Nevýhoda: horší kvalita paprsku (vysoká divergence, eliptický profil). Proto se nejčastěji používají jako pumpy pro fiber lasery, nikoliv jako pracovní laser pro přesné značení.
Advantage: extremely compact, cheap, directly current-modulable. Disadvantage: poorer beam quality (high divergence, elliptical profile). They are therefore most commonly used as pumps for fibre lasers, not as the working laser for precise marking.
Materiály: Dřevo, kůže, plast, tkaniny — pro nižší výkonové třídy a méně přesné aplikace.
Materials: Wood, leather, plastic, fabrics — for lower power classes and less precise applications.
Pulzní parametry: co rozhoduje o výsledkuPulse Parameters: What Determines the Result
Výsledek závisí nejen na vlnové délce, ale zejména na tom, jak laser pulzuje — jak dlouho trvá pulz, jak intenzivní je a jak rychle se opakuje.
The result depends not only on wavelength but above all on how the laser pulses — how long each pulse lasts, how intense it is and how quickly it repeats.
⏱️
Délka pulzuPulse duration
Čím kratší pulz, tím méně tepla se přenese do okolního materiálu. Kratší = přesnější, čistší okraje, menší tepelně ovlivněná zóna (HAZ).The shorter the pulse, the less heat is transferred to the surrounding material. Shorter = more precise, cleaner edges, smaller heat-affected zone (HAZ).
ns → ps → fs
📊
Špičkový výkonPeak power
Průměrný výkon 20 W v pulzu 10 ns dává špičkový výkon desítek kW. Špičkový výkon určuje, zda materiál abluje, taví nebo jen ohřívá.An average power of 20 W in a 10 ns pulse gives a peak power of tens of kW. Peak power determines whether the material ablates, melts or merely heats up.
P = E_pulz / τ
🔄
Frekvence pulzů (PRR)Pulse repetition rate (PRR)
Kolikrát za sekundu laser vystřelí. Vyšší frekvence = plynulejší linie při gravírování, ale kratší mezera mezi pulzy = více tepla v materiálu.How many times per second the laser fires. Higher frequency = smoother lines when engraving, but shorter gap between pulses = more heat in the material.
20 kHz – 4 MHz
🎛️
Q-switch vs. MOPA
Q-switch moduluje dutinu — délka pulzu a frekvence jsou závislé. MOPA odděluje generátor pulzů od zesilovače — délku a frekvenci lze nastavit zcela nezávisle.Q-switch modulates the cavity — pulse duration and frequency are dependent. MOPA separates the pulse generator from the amplifier — duration and frequency can be set completely independently.
MOPA = flexibilitaMOPA = flexibility
MOPA fiber laser v praxiMOPA fibre laser in practice
U MOPA laseru lze nastavit délku pulzu od 2 ns do 500 ns a frekvenci od 1 kHz do 4 MHz nezávisle. To umožňuje barevné značení nerezové oceli (4 ns, tenká oxidová vrstva = barva) nebo hlubokou gravíru hliníku (delší pulz, hlubší tavení).
With a MOPA laser the pulse duration can be set from 2 ns to 500 ns and the frequency from 1 kHz to 4 MHz independently. This enables colour marking of stainless steel (4 ns, thin oxide layer = colour) or deep engraving of aluminium (longer pulse, deeper melting).
Co se děje s materiálem: 6 typů interakcíWhat Happens to the Material: 6 Types of Interaction
Podle výkonu, délky pulzu, vlnové délky a materiálu dochází k různým fyzikálním procesům. Každý má jiné využití.
Depending on power, pulse duration, wavelength and material, different physical processes occur. Each has a different use.
💥
Ablace (odpařování)Ablation (vaporisation)
Materiál přechází přímo z tuhého stavu na plyn. Velmi rychlý ohřev, minimální tepelné ovlivnění okolí. Výsledek: čistý krater.The material transitions directly from solid to gas. Very rapid heating, minimal thermal impact on the surroundings. Result: a clean crater.
Kovy, plast, keramika — fiber, UV laserMetals, plastic, ceramics — fibre, UV laser
🔵
Žíhání (Annealing)Annealing
Povrch kovu se ohřeje pod bod tavení. Oxidace vytvoří tenkou vrstvičku oxidu, která mění barvu povrchu. Povrch zůstává hladký.The metal surface is heated below the melting point. Oxidation creates a thin oxide layer that changes the surface colour. The surface remains smooth.
Nerezová ocel, titan — fiber, MOPA laserStainless steel, titanium — fibre, MOPA laser
🟢
Pěnění (Foaming)Foaming
V plastu vznikají mikroskopické bubliny s jiným indexem lomu, které mění barvu povrchu — tmavý materiál zesvětlí, světlý ztmavne.Microscopic bubbles with a different refractive index form in the plastic, changing the surface colour — dark material lightens, light material darkens.
Tmavé plasty, ABS, polyamid — fiber laserDark plastics, ABS, polyamide — fibre laser
🌈
Barevné značeníColour marking
Nano- nebo pikosekundové pulzy tvoří oxidy různé tloušťky. Interference odraženého světla na tenké vrstvě vytváří barvy jako duha na olejovém filmu.Nano- or picosecond pulses form oxides of varying thickness. Interference of reflected light on the thin layer creates colours like a rainbow on an oil film.
Titan, nerez — MOPA, 4–30 ns pulzyTitanium, stainless steel — MOPA, 4–30 ns pulses
⛏️
GravírováníEngraving
Materiál se taví nebo odpaří do hloubky. Opakovanými průchody vzniká 3D reliéf. Hloubka závisí na výkonu, počtu průchodů a rychlosti skenování.The material melts or evaporates in depth. Repeated passes create a 3D relief. Depth depends on power, number of passes and scan speed.
Kovy, dřevo, kůže, kámen — fiber, CO₂Metals, wood, leather, stone — fibre, CO₂
✨
ČištěníCleaning
Laser odstraňuje povrchovou vrstvu (rez, barva, olej) bez poškození základu. Energie je kalibrována tak, aby se absorbovala jen v nečistotě.The laser removes the surface layer (rust, paint, oil) without damaging the substrate. Energy is calibrated to be absorbed only in the contaminant.
Odrezování, odlakování — fiber laserDerusting, paint stripping — fibre laser
Srovnání typů laserůLaser Type Comparison
Každý typ má svou doménu — žádný nelze bez kompromisů nahradit druhým.
Each type has its domain — none can replace another without compromise.
| ParametrParameter |
Fiber 1064 nm |
CO₂ 10 600 nm |
UV 355 nm |
Zelený 532 nm |
| Aktivní médiumActive medium | Yb:optické vláknoYb:optical fibre | Plynná směs CO₂/N₂/HeCO₂/N₂/He gas mixture | Krystal + THGCrystal + THG | Krystal + SHGCrystal + SHG |
| Kovy (ocel, Al)Metals (steel, Al) | ✓ Výborné✓ Excellent | ✗ Špatné✗ Poor | ✓ Dobré✓ Good | ✓ Dobré✓ Good |
| Měď, zlatoCopper, gold | ✗ Špatné✗ Poor | ✗ Špatné✗ Poor | ~ Použitelné~ Usable | ✓ Výborné✓ Excellent |
| Plast, organikaPlastic, organics | ~ Závisí na typu~ Depends on type | ✓ Výborné✓ Excellent | ✓ Výborné✓ Excellent | ~ Dobré~ Good |
| Sklo, PCBGlass, PCB | ✗ Špatné✗ Poor | ~ Omezené~ Limited | ✓ Výborné✓ Excellent | ~ Dobré~ Good |
| Tepelná zóna (HAZ)Thermal zone (HAZ) | StředníMedium | VelkáLarge | MinimálníMinimal | MaláSmall |
| ŽivotnostService life | 100 000 h | 20 000–30 000 h | 10 000–20 000 h | 10 000–20 000 h |
| Cena (relativně)Price (relative) | StředníMedium | NízkáLow | Vysoká | Vysoká |
| Účinnost (wall-plug)Efficiency (wall-plug) | 25–40 % | 10–15 % | 2–5 % | 5–10 % |
FAQ — nejčastější otázkyFAQ — Frequently Asked Questions
Proč fiber laser neprojde sklem, když světlo sklem normálně prochází?Why doesn't a fibre laser pass through glass when light normally passes through it?
Sklo je průhledné pro viditelné světlo (400–700 nm), ale silně absorbuje infračervené záření. Fiber laser emituje na 1064 nm — v tomto pásmu sklo funguje jako absorbér, nikoliv jako průhledné médium. UV laser (355 nm) sklem naopak prochází dobře, proto ho využíváme pro přesné řezání a vrtání skla.Glass is transparent to visible light (400–700 nm) but strongly absorbs infrared radiation. A fibre laser emits at 1064 nm — in this band glass acts as an absorber, not a transparent medium. A UV laser (355 nm) passes through glass well, which is why it is used for precise glass cutting and drilling.
Co je MOPA a proč je lepší než Q-switch?What is MOPA and why is it better than Q-switch?
Q-switch moduluje optickou dutinu — délka pulzu a frekvence jsou vzájemně závislé a nelze je nastavit nezávisle. MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) fyzicky odděluje generátor pulzů (master oscilátor) od zesilovače. Výsledek: délku pulzu (2–500 ns) a frekvenci (1 kHz–4 MHz) lze nastavit zcela nezávisle. To umožňuje jemnou optimalizaci — jiné nastavení pro barevné značení, jiné pro hlubokou gravíru.Q-switch modulates the optical cavity — pulse duration and frequency are mutually dependent and cannot be set independently. MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) physically separates the pulse generator (master oscillator) from the amplifier. Result: pulse duration (2–500 ns) and frequency (1 kHz–4 MHz) can be set completely independently. This enables fine optimisation — different settings for colour marking, different ones for deep engraving.
Proč mají fiber lasery tak dlouhou životnost oproti CO₂?Why do fibre lasers have such a long service life compared to CO₂?
CO₂ laser obsahuje plynné médium, které elektrický výboj postupně rozkládá. Moderní uzavřené trubice to kompenzují katalyzátory, ale životnost zůstává omezená. Fiber laser je monolitický — žádný pohyblivý díl, žádný plyn, žádná justáž. Ytterbiová vlákna se neopotřebovávají. Pumpovací diody jsou jediný slabý článek, ale i ty dosahují 50 000–100 000 h.A CO₂ laser contains a gaseous medium that an electrical discharge gradually decomposes. Modern sealed tubes compensate for this with catalysts, but the service life remains limited. A fibre laser is monolithic — no moving parts, no gas, no alignment. Ytterbium fibres do not wear out. Pump diodes are the only weak link, but even they achieve 50,000–100,000 h.
Jak vznikají barvy při laserovém značení nerezové oceli?How are colours produced when laser-marking stainless steel?
Při krátkých pulzech (4–30 ns) a přesně nastavené hustotě výkonu vzniká na povrchu oceli tenká vrstva oxidu chromu (Cr₂O₃). Tloušťka vrstvy závisí na parametrech laseru a pohybuje se v řádu desítek až stovek nanometrů. Tenká vrstva způsobuje interferenci odraženého světla — různá tloušťka = různá barva (stejný princip jako duha na olejovém filmu). Výsledek je trvalý a chemicky odolný.With short pulses (4–30 ns) and precisely set power density, a thin layer of chromium oxide (Cr₂O₃) forms on the steel surface. The layer thickness depends on the laser parameters and is in the range of tens to hundreds of nanometres. The thin layer causes interference of reflected light — different thickness = different colour (the same principle as a rainbow on an oil film). The result is permanent and chemically resistant.
Co je tepelně ovlivněná zóna (HAZ) a proč záleží?What is the heat-affected zone (HAZ) and why does it matter?
Heat Affected Zone (HAZ) je oblast kolem laserové stopy, která nebyla odpařena, ale byla ohřáta na vysokou teplotu. U kovů to způsobuje změny struktury, u plastů deformaci nebo změnu barvy, u elektroniky poškození citlivých komponent. UV a pikosekundové lasery mají minimální HAZ — energie se přenese tak rychle, že teplo nestihne difundovat do okolí.The Heat Affected Zone (HAZ) is the area around the laser track that was not evaporated but was heated to a high temperature. In metals this causes structural changes; in plastics deformation or colour change; in electronics damage to sensitive components. UV and picosecond lasers have minimal HAZ — the energy is transferred so fast that heat does not have time to diffuse into the surroundings.
Proč měď odráží fiber laser, ale zelený laser absorbuje?Why does copper reflect a fibre laser but absorb a green laser?
Optické vlastnosti kovů se mění s vlnovou délkou. Měď má u 1064 nm reflektivitu >95 % — většina energie se odrazí zpět do optiky (a může ji poškodit). U 532 nm klesá reflektivita na ~60 %, laser tak předá materiálu výrazně více energie. Zlato a mosaz se chovají podobně — proto jsou zelené lasery standardem pro zpracování těchto materiálů v elektronice.The optical properties of metals change with wavelength. Copper has a reflectivity of >95% at 1064 nm — most of the energy is reflected back into the optics (and can damage it). At 532 nm reflectivity drops to ~60%, so the laser transfers significantly more energy to the material. Gold and brass behave similarly — which is why green lasers are the standard for processing these materials in electronics.
Řešíte laserové značení nebo integraci do výroby?Working on laser marking or production integration?
Pomáhám s výběrem správného typu laseru, parametrizací procesu a kompletní integrací do výrobní linky.
I help with selecting the right laser type, process parameterisation and complete integration into the production line.
- Bezplatné testování: zašlete vzorek materiálu, označíme ho a pošleme videoFree testing: send a material sample, we will mark it and send a video
- Výběr laseru: poradím s typem, výkonem a vlnovou délkou pro váš materiálLaser selection: I will advise on type, power and wavelength for your material
- Integrace do linky: krytování, propojení s PLC a řídicím systémemLine integration: guarding, connection to PLC and control system