Laser femtoseconde à fibre haute puissance Jasper X1 en boîtier unique

Choisissez le modèle en fonction de la puissance moyenne, de l’énergie d’impulsion, de la fréquence de répétition nominale et de la méthode de déclenchement requise. Le JX30-100 délivre 100 µJ à une fréquence nominale de 300 kHz et permet un réglage jusqu’à 8 ps, tandis que les modèles JX30-200 délivrent 200 µJ à 150 kHz et permettent un réglage jusqu’à 20 ps. Les modèles JX60-200 associent une puissance moyenne de 60 W, une énergie d’impulsion de 200 µJ et une fréquence nominale de 300 kHz. Les versions avec suffixe P ajoutent Advanced Pulse-on-Demand avec une gigue inférieure à 50 ns, mais utilisent des séquences de rafales plus courtes de 2 à 12 impulsions. Les versions standard sont généralement mieux adaptées lorsque de longues rafales configurables sont au cœur du procédé, tandis que les versions P conviennent aux balayages synchronisés en position très dynamiques.

Advanced Pulse-on-Demand est conçu pour les applications dans lesquelles chaque impulsion optique doit suivre un déclenchement externe avec une synchronisation étroitement maîtrisée. Les versions standard sélectionnent les impulsions via un pulse picker, tandis que les versions avancées spécifient une gigue inférieure à 50 ns et un fonctionnement externe jusqu’à 1 MHz en mode Stabilised Energy. Cela contribue à maintenir un espacement plus constant entre les impulsions lorsqu’un scanner ou un axe modifie sa vitesse dans les angles, le long des arêtes ou sur des motifs courts. Cela permet également au laser de fonctionner avec une sortie synchronisée en position provenant d’équipements de contrôle de mouvement compatibles. En pratique, les JX30-200P et JX60-200P sont à envisager lorsque la précision du placement des impulsions est plus importante que l’accès à un Custom Envelope Burst de 80 impulsions.

Le Jasper X1 permet de faire varier la durée d’impulsion de moins de 270 fs jusqu’à 8 ps ou 20 ps, selon le modèle choisi. Les ingénieurs peuvent ainsi évaluer l’influence des différentes durées d’impulsion sur le comportement d’ablation, la charge thermique, l’état de surface et l’efficacité d’enlèvement pour un matériau donné. Les modèles standard prennent en charge 2 à 80 impulsions en mode MHz Burst, tandis que les variantes P en prennent en charge 2 à 12. Sur les variantes compatibles, Custom Envelope Burst permet d’ajuster l’amplitude de chaque impulsion au sein d’une rafale, au lieu d’appliquer un profil énergétique identique sur toute la séquence. Le réglage utile reste toutefois dépendant du matériau et de la géométrie ; il est donc conseillé d’effectuer des essais de procédé avant de finaliser les paramètres de production.

La tête laser mesure 1096 × 446 × 100 mm et pèse 50 kg ; le bâti de la machine et la surface de montage doivent donc offrir un support suffisant et préserver l’alignement optique. Elle peut être montée horizontalement ou verticalement et se raccorde à une alimentation au format rack 3U de 13 kg via un cordon ombilical amovible de 5 m. Le système nécessite un refroidissement par eau, une alimentation monophasée 100–240 V AC et une puissance électrique absorbée inférieure à 620 W. L’environnement de fonctionnement spécifié est de 15 à 30 °C avec une humidité relative de 10 à 80 % sans condensation. Les connexions USB, RS232, TTL et analogiques permettent d’intégrer le laser dans des architectures de supervision, de scanner et de synchronisation de mouvement.

La sortie présente une valeur M² inférieure à 1,2, avec une valeur typique annoncée de 1,1, ce qui indique un faisceau adapté à une focalisation serrée lorsqu’il est associé à des optiques correctement sélectionnées. Le diamètre du faisceau est de 2,5 ± 0,5 mm à 1 m selon la définition 1/e², tandis que la divergence est inférieure à 1 mrad et la circularité supérieure à 87 %. La sortie est polarisée verticalement avec un taux d’extinction de polarisation supérieur à 28 dB ; les composants en aval doivent donc être choisis et orientés pour une polarisation linéaire. La stabilité de pointage est spécifiée à moins de 20 µrad/°C. Les ingénieurs doivent utiliser ces valeurs pour calculer le dégagement d’ouverture, les exigences d’entrée de la tête de balayage, le comportement du point focal et la sensibilité aux variations thermiques au sein du poste de travail.

Le module harmonique doit être envisagé lorsque 1030 nm n’offre pas l’absorption, le contrôle des détails ou la fenêtre de procédé requis pour le matériau cible. Il ajoute des sorties automatisées à 515 nm, 343 nm et nominalement 258 nm, selon la configuration commandée. Avec le Jasper X1, le rendement de conversion est spécifié à plus de 40 % pour 515 nm et à plus de 20 % pour 343 nm, avec des valeurs typiques d’environ 50 % et 30 % respectivement. Le module accepte une puissance de pompage inférieure à 60 W et une énergie d’impulsion inférieure à 200 µJ, tandis que la durée des impulsions harmoniques reste inférieure à 300 fs. Cela offre aux développeurs de procédés des options supplémentaires de longueur d’onde pour le verre, les polymères, les matériaux semi-conducteurs, la structuration de surface et les détails fins de dispositifs médicaux, sans remplacer la source laser fondamentale.

La conception tout fibre, sans SESAM, est pensée pour réduire la maintenance optique de routine et permettre un fonctionnement continu 24 h/24. La stabilité de puissance à long terme est spécifiée à moins de 0,5 % sur 100 heures, tandis que la stabilité de l’énergie d’une impulsion à l’autre est inférieure à 1 % sur 24 heures dans des conditions environnementales stables. Il est donc important de maintenir les performances de refroidissement par eau requises, la température ambiante et une humidité sans condensation pour évaluer correctement ces limites. Le laser complet bénéficie d’une garantie standard de deux ans, tandis qu’une garantie de cinq ans s’applique à l’oscillateur. Ces valeurs de stabilité et de garantie doivent être prises en compte en parallèle du cycle de service prévu, de la stratégie de maintenance préventive et de l’accessibilité de la tête laser dans la machine.