nlight high power fiber laser reparation

nLIGHT er en førende fiberlaserproducent med høj effekt i USA. Dens produkter er kendt for deres høje lysstyrke, høje pålidelighed og modulære design. De er meget udbredt inden for industriel skæring/svejsning, forsvar, medicinske og andre områder. Dets kerneteknologier omfatter fiberkobling, halvlederpumpning og intelligente styresystemer.

2. Arbejdsprincip

1. Kerneprincip

Pumpekilde: Flere enkeltrørs halvlederlasere (bølgelængde 915/976 nm) kobles ind i forstærkningsfiberen gennem en strålekombiner.

Forstærkningsmedium: Ytterbium-doteret (Yb³⁺) dobbeltbeklædt fiber, som omdanner pumpelys til 1064nm laser.

Resonanshulrum: FBG (fiber Bragg-gitter) bruges til at danne en resonansstruktur i alle fibre.

Udgangskontrol: Puls/kontinuerlig output opnås gennem AOM (akustisk-optisk modulator) eller direkte elektrisk modulering.

2. Tekniske fordele

Forbedring af lysstyrken: nLIGHTs patenterede COREFLAT™-teknologi gør strålekvaliteten (M²<1,1) bedre end traditionelle fiberlasere.

Elektro-optisk effektivitet: >40 %, hvilket reducerer energiforbruget betydeligt (sammenlignet med <15 % for CO₂-lasere).

3. Produktfunktioner og typiske applikationer

Laser-serien Egenskaber Typiske anvendelser

alta® CW/QCW, 1-20kW Tykpladeskæring, skibssvejsning

element™ Kompakt, 500W-6kW Præcisionsbehandling af forbrugerelektronik

pearl® Pulserende fiberlaser, <1mJ pulsenergi Lithium batteri polstykkeskæring, mikroboring

AFS (Defense Series) Militært lasersystem med høj lysstyrke rettet energivåben (DEW).

4. Mekanisk og optisk struktur

1. Kernekomponenter

Komponent Funktion Fejlfølsomhed

Halvlederpumpemodul Giver pumpelys, levetid på omkring 50.000 timer

Gain fiber Ytterbium-doteret dobbeltbeklædt fiber, modtagelig for bøjningstab

Combiner Multi-pumpe lysstrålekombination, let at ælde ved høj temperatur

QBH udgangshoved Industriel grænseflade, støv/buler kan nemt forårsage stråleforvrængning

Vandkølesystem Oprethold temperaturstabilitet på ±0,1 ℃, blokering kan forårsage overophedning

2. Typisk strukturdiagram

Kopi

[Pumpekilde] → [Kombinator] → [Gain fiber] → [FBG-resonator] → [AOM-modulation] → [QBH-output]

↑ Temperaturstyringssystem↓ ↑ Vandkølesystem↓

V. Almindelige fejl og vedligeholdelsesidéer

1. Strømfald eller ingen udgang

Mulige årsager:

Pumpemoduldæmpning (tjek strøm-effektkurve)

Fiberfusionspunktbrud (OTDR-detektion)

Utilstrækkelig kølevæskeflow (kontroller filterblokering)

Vedligeholdelsestrin:

Brug en strømmåler til at registrere tabet af hver sektion.

Udskift unormalt pumpemodul (fabrikatkalibrering påkrævet).

Rengør eller udskift vandkølesystemets filter.

2. Forringelse af strålekvaliteten (stigning i M²)

Mulige årsager:

QBH hovedforurening (alkoholren endeflade)

Få fiberbøjningsradius <10 cm (genomføring)

Beam combiner termisk linseeffekt (producentretur påkrævet)

Hurtig diagnose:

Brug en stråleanalysator til at måle pletmønsteret.

VI. Forebyggende vedligeholdelsesforanstaltninger

1. Daglig vedligeholdelse

Optiske komponenter:

Rengør QBH-udgangshovedet med vandfri ethanol + støvfri klud hver uge.

Undgå bøjning af optisk fiber med lille radius (minimum radius > 15 cm).

Kølesystem:

Kontroller kølevæskens ledningsevne hver måned (bør være <5μS/cm).

Udskift filteret hvert kvartal.

2. Driftsspecifikationer

Sikkerhedsgrænse:

Det er forbudt at arbejde med mere end 110 % af den nominelle effekt.

Vent 5 minutter, før du genstarter efter en pludselig strømafbrydelse.

VII. Sammenligning med konkurrenter (nLIGHT vs IPG)

Indikatorer nLIGHT alta® 12kW IPG YLS-12000

Elektro-optisk effektivitet 42% 38%

Bjælkekvalitet M² 1,05 1,2

Vedligeholdelsesomkostninger Lav (modulært design) Høj

Typisk fejlrate <2%/år 3-5%/år

VIII. Oversigt

nLIGHT laser opnår høj pålidelighed gennem fiberdesign + intelligent temperaturkontrol. Vedligeholdelsesfokus er:

Overvåg regelmæssigt pumpemodulets dæmpningshastighed.

Hold nøje kølesystemet rent.

Standardiser driften for at undgå mekanisk belastningsskade på den optiske fiber.

For kernekomponentsvigt (laser) anbefales det at finde en professionel vedligeholdelsesserviceudbyder til at håndtere det