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半导体激光照排机激光光源的改换

摘要

本文介绍了半导体激光照排机激光光源由红外激光光源（波长780nm）改为红光激光光源（波长633nm）的改换原理及一般方法。

“从98年9月以来，随碰碰车着中国打击走私活动的持续开展，印刷器材行业影响最为明显的是进口照排软片价格不断上扬，进口照排软片价格较98年初普遍上扬30%，而且市场上进口照排软片的存货量呈下降趋势，业内人士估计进口照排软片价格还有继续上涨的空间。”（摘自《中国印刷物资商情》98/10），这使本来差距就比较大的进口照排软片价格（元/平米）和国产照排软片价格（元/平米）进一步拉大（进口照排软片价格约元/平米左右，国产照排软片价格约元/平米），更令一些照排用户不安的是有些进口照排软片全国缺货。那么这些照排用户为什么不用便宜的国产照排软片而非要选择昂贵且货源不足的进口软片呢？这除了质量和稳定性以外，另一个重要原因就是本文所讨论的激光照排机所用激光光源的问题。

一、激光照排机激光光源

表1 国内外激光照排机所用光源一览表

氦-氖激光（632.8nm）半导体红外激光（780nm）半导体红光激光

（nm）半导体红光激光

（633nm）Agfa SelectSet系列

Agfa Avantra系列

赛天使Dolve系列

杭州CBTX系列

长春JZJ系列StudioSet2IC卡锁000

Ultre E/P/3000/4000

ECRM VR系列

F91系列（部分早期）Herkules Pro

Accuset系列

Ultre vision系列

Pather Pro系列

ECRM Knockout

ECRM VRL/HS系列

ECRM drumsetter

DotMate系列

Crosfield系列

F91系列（部分）SCREEN FT-R系列 F91系列（最新型）

表1为国内外激光照排机所使用的激光光源。因为激光照排软片的生产工艺及技术随着感光波长增大而越复杂，加之国内激光照排机生产是从氦氖激光器作为光源（波长632.8nm）开始投放市场的，所以国内激光照排软片以较短波长的6328型软片为主流，其质量稳定，市场占有率较大，直到近年来才有国产670、780型软片上市，但其质量及稳定性和进口软片仍有一定差距。国内外激光照排机生产厂家为了适应国内这一现状，纷纷放弃红外波长激光光源而使用6328型氦氖激光光源或接近6328型的半导体激光光源（波长nm）。值得说明的是，半导体激光器因控制及光学系统简单、光源效率高、激光器寿命长（约20万小时）而被许多照排机生产厂家采用。

二、国产6328型照排软片

国产6328型照排软片感光曲线如图1所示，从图1可看出国产6328型照排软片感光峰值在nm之间且峰值以左曲线平缓，峰值以右曲线陡峭，所以对半导体激光光源以选用nm激光器曝这是我国涂料、胶粘剂等表面材料领域唯1的国家工程实验室光6328型软片为宜，而选用nm皮带激光器曝光6328型软片会出现黑度不足、光晕等问题。

与激光波长对照排软片生产工艺及技术的影响相反，激光波长越短，激光器的生产工艺及技术越复杂，所以大多数照排机生产厂家使用nm的激光器，在进口670软片和国产6328型照排软片差价不大的情况下这是最好的折衷方案。

提高技术水平和核心竞争力 现在波长为633nm的激光器已经成熟并被国外某些公司应用在其照排机上。所以用633nm的半导体红光激光器改换780nm红外激光器，就可以解决这类照排机在保证输出质量的前提下应用国产6328型照排软片，从而降低生产成本。

三、半导体激光器

半导体激光器是一种类似于晶体二、三极管工艺结构的激光器，它可在高达数千兆赫的范围内简单调制，作为照排机光源其输出功率可选mW（其最大照射量为尔格/cm2）。波长为780nm的红外半导体激光器为共阴极结构，如图2所示。波长为633集装箱底板实验机主要用于集装箱支持货物用胶合板和竹底板的静曲强度、弹性模量、胶合强度、浸渍剥离性能的力学性能测试-670nm的半导体激光器则为共阳极结构，如图3所示插卡电话。

半导体激光器是很娇气的器件，在使用时应注意以下问题：●防止静电---拿放时应佩带接地环、焊接时烙铁应断电并保证烙铁头接地良好；●防止过压---其工作电压应小于2.5V；●防止过流---半导体激光器的工作能量与电流成正比，调节电流可以调节其发光能量，但电流调节应小于50mA。

四、半导体激光器改换

1.激光驱动线路的改动：如前所述，因为780nm半导体激光器为共阴极而633nm半导体激光器为共阳极，所以激光驱动的相关电路应改为反相驱动。

2.光敏放大电路的改动：如图2、3所示，在两种激光器内部都有和发光管做在一体的光敏检测管。它是一个闭环检测控制器件，是为了在温度等参数改变时保证激光发光管稳定的工作在某一能量状态下。光敏检测管光谱响应特性的相对灵敏度随光波波长减小而减小。经测定，对波长为780nm激光器在正常工作能量范围内，其光敏检测电流在8mA左右，而对633nm波长的激光器，其光敏检测电流为300uA左右，所以光敏闭环检测电路的参数应做调整。同样，对行开始检测电路的参数也应调整。

3.聚焦：780nm激光为不可见红外激光，所以其聚焦只能在出厂时由仪器调整，更换633nm可见光红光激光器后，可以借助光学放大仪器用肉眼调整聚焦。

五、总结

利用这种方法，我们改换了数十台ULTRE红外激光照排机的光源，改换后使用华光LP-6328Ⅱ、Ⅲ型氦氖照排软片达到了原来使用进口780软片的质量水平。

改换半导体激光照排机的激光光源是一个十分专业而复杂的工作，没有对机器进行认真透彻的分析，没有专业人员的协助而盲目动机器，后果将不堪设想。

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