Monport GPro 30W MOPA

In diesem Artikel geht es um den ersten Faserlaser, den ich nutzen konnte: den Monport GPro 30W MOPA Faserlaser. Es ist schon eine Umstellung im Vergleich zu Diodenlasern, daher stelle ich auch einige Anleitungen und Tipps zusammen, die mir beim Einstieg geholfen haben.

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Eigenschaften Faserlaser

Diodenlaser vs. Faserlaser – wo liegt der Unterschied?
Ein blauer Diodenlaser nutzt Halbleiterdioden, um direkt Licht zu erzeugen. Dieses Licht kann gezielt gebündelt und für Anwendungen wie Gravieren, Schneiden oder Beleuchten eingesetzt werden. Diodenlaser sind meist kompakt, vergleichsweise günstig und effizient im Energieverbrauch. Allerdings haben sie in der Regel eine etwas geringere Strahlqualität und erreichen nicht so hohe Leistungsdichten wie andere Lasertypen. Durch die Wellenlänge von 450nm eignen sie sich vor allem für Materialien wie Holz, Kunststoffe, Leder oder Papier – also eher für organische Stoffe und einfache Gravuren.

Faserlaser dagegen arbeiten mit einer Glasfaser, die mit speziellen Seltenerd-Ionen dotiert ist. Das Licht wird zunächst von einer Laserdiode erzeugt, dann in die Faser eingespeist und dort verstärkt. Dadurch erreichen Faserlaser eine sehr hohe Strahlqualität, sind extrem präzise und bieten enorme Leistungsreserven. Sie sind durch die Wellenlänge von 1060-1080nm besonders für Metalle geeignet – z. B. Edelstahl, Aluminium, Messing, Kupfer oder Titan. Auch beschichtete Materialien und Kunststoffe lassen sich sehr gut markieren. Damit sind Faserlaser die erste Wahl, wenn es um industrielle Anwendungen wie Gravuren, Schneiden oder dauerhafte Markierungen auf Metall geht.

Normale Faserlaser und MOPA-Faserlaser – der nächste Unterschied
Ein herkömmlicher Faserlaser arbeitet mit einer festen Pulsdauer: Die Energie wird in gleichmäßigen Pulsen abgegeben. Das reicht für viele Anwendungen, etwa Markierungen auf Metall, Aluminium oder bestimmten Kunststoffen. Bei einem MOPA-Faserlaser („Master Oscillator Power Amplifier“) hingegen lässt sich die Pulsdauer flexibel einstellen. Dadurch wird die Bearbeitung deutlich vielseitiger: Man kann sehr empfindliche Oberflächen (z. B. eloxiertes Aluminium) schonend markieren, Farben auf Edelstahl erzeugen oder extrem feine Strukturen herstellen, die mit einem normalen Faserlaser nicht möglich wären. Kurz gesagt: Der normale Faserlaser ist leistungsstark und universell einsetzbar, während der MOPA-Faserlaser zusätzlich höchste Flexibilität und Präzision bietet – besonders interessant für Spezialanwendungen und dekorative Effekte.

In diesem Artikel stelle ich den GPro 30W MOPA-Faserlaser von Monport vor, zeige einige Ergebnisse und versuche, ein paar technische Zusammenhänge zu erläutern. Durch die größere Auswahl an Parametern ist das um einiges komplexer als bei Diodenlasern.

Vorstellung GPro 30W

Es gibt in der GPro-Reihe verschiedene Leistungsklassen, von 30 W bis 100 W. Die Serie unterscheidet sich von der GA-Serie von Monport durch einen etwas besseren Galvo-Scanner, ein externes Gehäuse für die Elektronik und einen manuellen Fokus. Es ist sehr schwer, die wirklichen Unterschiede auszumachen. Ich denke, der Autofokus ist wohl der größte Unterschied. Wenn man auf den nicht angewiesen ist (ich finde manuellen Fokus ohnehin grundsätzlich als robuster), dann ist man vermutlich mit der GPro-Reihe etwas besser unterwegs als mit der GA-Reihe, aber ganz genau kann ich das nicht sagen.

Offizielle Bilder

Technische Daten

Die Monport GPro-Serie umfasst Faserlaser mit 30, 60, 80 und 100 Watt Leistung und ist auf präzise Gravuren in Metallen und harten Materialien ausgelegt. Sie arbeitet mit einer Wellenlänge von 1064 nm, erreicht Markiergeschwindigkeiten bis 10.000 mm/s und bietet eine Genauigkeit von 0,01 mm. Die Strahlqualität liegt bei einem M²-Wert von unter 1,8, was sehr feine Gravuren ermöglicht. Je nach Modell sind Gravurtiefen von 0,08 mm bis 0,15 mm pro Durchgang möglich. Der Laser nutzt Pulsfrequenzen von 1 bis 3000 kHz und Pulsbreiten von 2 bis 500 ns. Die Lebensdauer beträgt rund 100.000 Stunden. Die Geräte werden mit der Software BslAppSimple oder EzCad betrieben, sind aber auch mit LightBurn kompatibel und laufen unter Windows und macOS. Geeignet ist die Serie für Materialien wie Messing, Stahl, Titan, Gold, Silber, Marmor und Hartkunststoffe. Insgesamt bietet die GPro-Serie hohe Leistung, Geschwindigkeit und Präzision für professionelle Gravur- und Markierungsaufgaben.

Laserquelle

Laut Datenblättern und den verfügbaren Informationen ist die Laserquelle hier eine GZTECH YFPN-30-GME Quelle. Folgende technische Daten sind dazu angegeben:

Power Reduction Frequency

Besonders wichtig ist bei einer MOPA-Quelle die „Power Reduction Frequency“. Auch diese lassen sich dem Datenblatt entnehmen. Hier noch eine kurze Erklärung, was das genau ist: Der Begriff beschreibt, wie sich die durchschnittliche Laserleistung verändert, wenn die Pulsfrequenz (Repetitionsrate) erhöht wird.

Ein MOPA-Laser erzeugt Lichtpulse mit einer bestimmten Energie pro Puls (z. B. in Millijoule) und einer bestimmten Frequenz (z. B. 1000 kHz = 1 Million Pulse pro Sekunde).
Die Gesamtleistung (Watt) des Lasers ergibt sich aus:

Leistung (W) = Pulsenergie (J) x Frequenz (Hz)

Da die Laserquelle jedoch eine maximale Gesamtleistung liefern kann, muss die Energie pro Puls automatisch reduziert werden, sobald man die Pulsfrequenz erhöht.
Dieser Effekt wird als Power Reduction Frequency bezeichnet.

Beispiel

• Bei 100 kHz Pulsfrequenz hat ein 60W-Laser beispielsweise 0,6 mJ pro Puls.
• Wenn man auf 1000 kHz (zehnmal schneller) hochgeht, kann der Laser die Energie pro Puls nicht konstant halten, da die Gesamtleistung sonst 600 W betragen würde — was über seiner Nennleistung liegt.
• Also reduziert die Elektronik automatisch die Pulsenergie, um die Gesamtleistung auf 60 W zu begrenzen.

Das bedeutet: Je höher die Frequenz, desto niedriger wird die Pulsenergie, und damit sinkt die Intensität des einzelnen Laserpulses.

Die Power Reduction Frequency beschreibt den Punkt (oder Bereich), ab dem ein MOPA-Faserlaser bei steigender Frequenz seine Pulsenergie reduziert, um innerhalb seiner maximalen Leistungsgrenze zu bleiben. Diese Frequenz muss man bei der Einstellung der Parameter für sein Projekt beachten. Man kann also nicht einfach die Frequenz unendlich erhöhen, um die Leistung immer weiter zu steigern. Bei der Grenzfrequenz ist Schluss.

• Bei niedriger Frequenz: höhere Pulsenergie → besser für tiefe Gravuren oder Schneiden.
• Bei hoher Frequenz: geringere Pulsenergie → besser für feine Markierungen, Oberflächenverfärbungen oder Farbgravuren.

Hier sind die Frequenzen für die 30W-Quelle meines GPro:

Ansichten des Gehäuses

Handbuch

Das Handbuch lässt sich bei Monport auf der Webseite finden. Ich habe es hier der Vollständigkeit halber noch mal verlinkt: Download (das ist das Handbuch für beide Serien und eher auf die GA-Serie ausgerichtet, die Unterschiede habe ich unten beschrieben).

Bilder Unboxing

Hier sind die Bilder von meinem Unboxing / meinem Gerät. Der Laser kam sehr gut verpackt an, mein erster Laser, der in einer Holzkiste verpackt war. Der Laser macht einen sehr wertigen Eindruck, sauber verarbeitet und massiv. Anschlüsse und Bedienelemente sind sehr gut beschriftet. Der Laser ist manuell geprüft und beschriftet, sowohl für die Kalibrierungsdaten als auch für die Fokusdistanz.

Inbetriebnahme

Besonders zu beachten ist, dass GPro- und GA-Serie andere Laserquellen einsetzen. Beim GPro ist das Mainboard ein JCZ-Board, sodass in LightBurn „JCZFiber“ als Typ gewählt werden muss. Des Weiteren ist es wichtig für die LightBurn-Benutzer, dass der LightBurn-Treiber verwendet wird! Man sollte keine Treiber vom Stick installieren! Damit funktioniert der Laser in LB nicht. Bei der LB-Installation am Anfang einfach alle Treiber mitinstallieren, dann ist der richtige schon dabei.

Nach meinen letzten Recherchen sieht es so aus, als würden auch GPro-Laser mit BSL-Board verkauft werden, ihr müsst also genau prüfen bzw. ins Handbuch schauen, was für euren Laser gilt.

In der oben verlinkten Anleitung ist die Installation am Beispiel für die GA-Serie gemacht und stimmt damit für dieses Modell nicht. Ich stelle hier mein LightBurn-Profil zur Verfügung, man sollte aber noch einmal kontrollieren, ob die Angaben mit denen auf dem Aufkleber übereinstimmen: Download. Die Kalibrierung ist individuell für jedes Gerät. Hier noch ein Bild von meinen Daten:

Diese Daten kann man dann in LightBurn eintragen. Ich habe das über den Import von der markcfg7-Datei gemacht, die sich im EZCAD-Unterordner „plug“ auf dem USB-Stick befindet.

Auf dem USB-Stick ist auch EZCAD vorhanden, allerdings wurde das Verzeichnis direkt vom Microsoft Defender gelöscht. Die Dateien scheinen verdächtig zu sein. Die einzig wichtige Datei, die man zur Einrichtung benötigt, ist auch nur die markcfg7-Datei, wie oben beschrieben. Hier noch einige Screenshots von meiner Installation:

Fokus

Der Fokus wird beim GPro manuell eingestellt. Man kann ihn entweder durch Messen einstellen (Lineal wird ja mitgeliefert), oder zwei weitere Laserpointer einschalten, die in der richtigen Fokusebene genau übereinanderliegen. Bei jedem Gerät wird der Fokus offenbar kalibriert und auf dem Galvo-Kopf eingetragen.

Einstellungen

Ein (MOPA) Faserlaser ist im Vergleich zu „herkömmlichen“ CO²- oder Diodenlasern komplexer in der Ansteuerung. Bei den Standard-Lasern werden nur die Parameter Leistung und Geschwindigkeit genutzt. Diese Parameter gibt es bei Faserlasern auch, zusätzlich kommen aber die Parameter Pulsweite und Frequenz hinzu. Damit hat man vier Stellschrauben, mit denen man die Ergebnisse beeinflussen kann.

Zusammenhang der Parameter

Die Parameter eines MOPA-Lasers sind nicht unabhängig voneinander. Ihre Kombination bestimmt das Endergebnis der Laseranwendung:

• Leistung und Pulslänge bestimmen die Energie pro Puls. Eine hohe Leistung mit kurzen Pulsen führt zu hoher Spitzenleistung, während lange Pulse bei gleicher Leistung weniger Spitzenleistung, aber mehr Wärmeentwicklung verursachen.
• Frequenz und Geschwindigkeit beeinflussen die Pulsüberlappung. Bei hoher Frequenz und langsamer Geschwindigkeit überlappen sich die Pulse stärker, was zu gleichmäßigeren Ergebnissen führt.
• Pulslänge und Frequenz bestimmen die thermische Belastung. Kurze Pulse mit hoher Frequenz minimieren die Wärmeentwicklung, während lange Pulse mit niedriger Frequenz zu stärkerer thermischer Beanspruchung führen.

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Praktische Beispiele

• Feines Gravieren: Niedrige Leistung, kurze Pulse, hohe Frequenz, moderate Geschwindigkeit.
• Tiefes Schneiden: Hohe Leistung, lange Pulse, niedrige Frequenz, langsame Geschwindigkeit.
• Schnelles Markieren: Mittlere Leistung, kurze Pulse, hohe Frequenz, hohe Geschwindigkeit.

Weiterführende Artikel, Videos, Webseiten

Hier sind ein paar der Seiten, die mir bei der Recherche geholfen haben, die Thematik besser zu verstehen:

• https://jamesdeandesigns.com/2025/01/11/uv-and-fiber-lasers-understanding-the-differences-between-frequency-and-q-pulse/ Eine gute Übersicht über die Auswirkungen von Frequenz und Pulsweite.
• https://patelaserlounge.com/understanding-galvo-lasers-speed-frequency-power-and-q-pulse/ Ergänzung zum Artikel oben.
• Fiber Laser Learning Lab: https://www.youtube.com/watch?v=EFXXGAeS7Cg Hier geht Russ auf jedes, auch physikalisches Detail der Faserlaser ein, sehr spannend, aber für die meisten Nutzer eventuell schon zu tiefgehend. Eine Serie von fast 20 Videos.
• https://lasertips.org/?search=mopa Hier kann man sich einige Beispielparameter anschauen und als Startpunkt benutzen.
• https://www.vonjan-tech.de/en/applications/laser-marking/MOPA-fiber-laser-1064-nm.html#structure-of-a-mopa-laser Technische Informationen zu MOPA-Lasern und der Funktionsweise von einem Hersteller / Vertrieb von Laserquellen und mehr.

Ergebnisse

Die Ergebnisse muss ich noch aufbereiten bzw. fotografieren, hier schon mal ein kleines Beispiel: ich habe USB-Sticks für Schüler mit Namen graviert. Weitere Beispiele folgen in Kürze.

Anschluss Drehachse

Der GPro hat auf der Rückseite einen Anschluss für einen Rotary/Chuck/Drehteller/Linearachse, mit dem es möglich ist, runde Objekte zu gravieren, oder eine Massenproduktion zu starten. Ich habe hier die Anschlussbelegung abgebildet, so wie ich sie bei mir durch Probieren herausgefunden habe.

Damit kann man sich nun einen Adapter für vorhandene Geräte bauen. Man sollte aber beachten, dass die meisten Chucks und Drehachsen für Faserlaser offenbar mit Nema23 Motoren laufen und der Treiber daher recht viel Strom liefert. Meine Nema17-Stepper wurden schon sehr heiß. Ist also keine Dauerlösung, bzw. man müsste im Gehäuse den Strom für den Treiber reduzieren. Ich habe mir schnell einen Adapter gebastelt, mit dem ich die Belegung testen konnte. In LightBurn muss man dann noch die entsprechenden Einstellungen festlegen, das Wichtigste dabei ist der Wert für die Steps/Rotation, den man im Zweifelsfall durch Probieren herausfinden muss. Der Motor ist „Motor 1“ bzw. „X“ im Rotary-Assistenten. Im Fall des Sculpfun RA Pro Max als Chuck / Drehteller ist der Wert für die Steps/Rotation in etwa 51.200.

Und so sieht das Ganze dann in Action aus:

Fazit

Mit einem Faserlaser tun sich für mich neue Welten im Bereich der Laser auf. Die Materialien sind sehr umfangreich und die Einstellungen zwar komplex, aber auch flexibel. Der GPro Faserlaser gefällt mir sehr gut. Er ist gut und massiv verarbeitet und konnte bis jetzt alle meine Wünsche erfüllen. Er ist natürlich das schwächste Modell aus der Reihe, allerdings kann man bei Faserlasern grundsätzlich sagen, dass die stärkeren Klassen nicht mehr können als die schwachen, allerdings entsprechend schneller sind. Ich werde diesen Artikel updaten, sobald neue Ergebnisse zur Verfügung stehen, und auch weitere Artikel zu Spezialthemen posten. Bis jetzt hat mich der Laser positiv überzeugt.

Videos / Reviews

Hier sammle ich passende Videos und Reviews zu den Monport GPro Faserlasern.