nlight лазерен ремонт с високомощни влакна

nLIGHT е водещ производител на високомощни оптични лазери в Съединените щати. Нейните продукти са известни със своята висока яркост, висока надеждност и модулен дизайн. Те се използват широко в промишлено рязане/заваряване, отбрана, медицина и други области. Неговите основни технологии включват свързване на влакна, полупроводниково изпомпване и интелигентни системи за управление.

2. Принцип на работа

1. Основен принцип

Източник на помпа: Множество еднотръбни полупроводникови лазери (дължина на вълната 915/976 nm) се свързват към усилващото влакно чрез комбиниращ лъч.

Усилваща среда: легирано с итербий (Yb³⁺) влакно с двойна обвивка, което преобразува светлината на помпата в 1064nm лазер.

Резонансна кухина: FBG (влакнеста Браг решетка) се използва за формиране на изцяло влакнеста резонансна структура.

Контрол на изхода: Импулсен/непрекъснат изход се постига чрез AOM (акустично-оптичен модулатор) или директна електрическа модулация.

2. Технически предимства

Подобряване на яркостта: патентованата технология COREFLAT™ на nLIGHT прави качеството на лъча (M²<1.1) по-добро от традиционните лазери с влакна.

Електро-оптична ефективност: >40%, значително намаляване на консумацията на енергия (в сравнение с <15% за CO₂ лазери).

3. Функции на продукта и типични приложения

Лазерна серия Характеристики Типични приложения

alta® CW/QCW, 1-20kW Рязане на дебели плочи, заваряване на кораби

element™ Compact, 500W-6kW Прецизна обработка на потребителска електроника

pearl® импулсен влакнест лазер, <1mJ импулсна енергия рязане на полюс на литиева батерия, микро пробиване

AFS (Defence Series) Оръжие с насочена енергия с висока яркост (DEW) Военна лазерна система

4. Механична и оптична структура

1. Основни компоненти

Компонент Функция Чувствителност към повреда

Полупроводников модул на помпа Осигурява светлина на помпата, живот от около 50 000 часа

Усилващо влакно Двойно облицовано влакно, легирано с итербий, податливо на загуба при огъване

Combiner Комбинация от светлинен лъч с множество помпи, лесна за стареене при висока температура

QBH изходна глава Индустриален интерфейс, прах/неравности могат лесно да причинят изкривяване на лъча

Система за водно охлаждане Поддържайте температурна стабилност от ±0,1 ℃, запушването може да причини прегряване

2. Типична структурна схема

копие

[Източник на помпа] → [Комбинатор] → [Усилване на влакна] → [FBG резонатор] → [AOM модулация] → [QBH изход]

↑ Система за контрол на температурата↓ ↑ Система за водно охлаждане↓

V. Често срещани повреди и идеи за поддръжка

1. Спад на мощността или липса на мощност

Възможни причини:

Затихване на модула на помпата (проверете кривата ток-мощност)

Счупване на точката на сливане на влакна (откриване на OTDR)

Недостатъчен поток на охлаждащата течност (проверете запушването на филтъра)

Стъпки на поддръжка:

Използвайте електромер, за да откриете загубата на всяка секция.

Сменете ненормалния модул на помпата (изисква се калибриране от производителя).

Почистете или сменете филтъра на системата за водно охлаждане.

2. Влошаване на качеството на лъча (увеличаване на M²)

Възможни причини:

Замърсяване на главата на QBH (почистена с алкохол крайна страна)

Радиус на огъване на влакното с усилване <10 см (повторно окабеляване)

Ефект на термична леща на комбиниране на лъч (изисква се връщане от производителя)

Бърза диагностика:

Използвайте анализатор на лъча, за да измерите точковия модел.

VI. Мерки за превантивна поддръжка

1. Ежедневна поддръжка

Оптични компоненти:

Почиствайте изходната глава QBH с безводен етанол + кърпа без прах всяка седмица.

Избягвайте огъване на оптично влакно с малък радиус (минимален радиус > 15 cm).

Охладителна система:

Проверявайте проводимостта на охлаждащата течност всеки месец (трябва да бъде <5μS/cm).

Сменяйте филтъра на всяко тримесечие.

2. Оперативни спецификации

Праг на безопасност:

Забранява се работа на повече от 110% от номиналната мощност.

Изчакайте 5 минути, преди да рестартирате след внезапно прекъсване на захранването.

VII. Сравнение с конкуренти (nLIGHT срещу IPG)

Индикатори nLIGHT alta® 12kW IPG YLS-12000

Електро-оптична ефективност 42% 38%

Качество на лъча M² 1.05 1.2

Разходи за поддръжка Ниски (модулен дизайн) Високи

Типичен процент на отказ <2%/година 3-5%/година

VIII. Резюме

Лазерът nLIGHT постига висока надеждност чрез дизайн с изцяло влакна + интелигентен контрол на температурата. Фокусът на поддръжката е:

Редовно следете степента на затихване на помпения модул.

Стриктно поддържайте охладителната система чиста.

Стандартизирайте работата, за да избегнете механично увреждане на оптичното влакно.

За повреда на основен компонент (лазер) се препоръчва да намерите професионален доставчик на услуги за поддръжка, който да се справи