Perbaikan Laser Solid State Industri Rofin

Laser solid-state seri SLS Rofin (sekarang Coherent) menggunakan teknologi laser solid-state yang dipompa dioda (DPSSL) dan banyak digunakan dalam pemrosesan industri (seperti penandaan, pemotongan, pengelasan) dan penelitian ilmiah. Seri laser ini dikenal karena stabilitasnya yang tertinggi, masa pakai yang lama, dan kualitas sinar (M²) yang sangat baik, tetapi dapat rusak setelah penggunaan jangka panjang, yang memengaruhi kinerja.

Artikel ini akan memperkenalkan struktur, kesalahan umum, ide perawatan, pemeliharaan harian, dan tindakan pencegahan seri SLS secara rinci untuk membantu pengguna memperpanjang umur peralatan dan mengurangi waktu henti.

2. Komposisi struktur laser seri SLS

Laser seri SLS terutama terdiri dari modul inti berikut:

1. Kepala laser

Kristal laser: biasanya Nd:YAG atau Nd:YVO₄, dipompa oleh dioda laser.

Modul sakelar Q (Q-Switch):

Acousto-optic Q-switch (AO-QS): cocok untuk tingkat pengulangan yang tinggi (tingkat kHz).

Sakelar Q elektro-optik (EO-QS): cocok untuk pulsa berenergi tinggi (seperti pemesinan mikro).

Kristal pengganda frekuensi (SHG/THG) (opsional):

KTP (lampu hijau 532nm) atau BBO (lampu UV 355nm) untuk konversi panjang gelombang.

2. Modul pompa dioda

Rangkaian dioda laser (LDA): Menyediakan cahaya pompa 808 nm, yang memerlukan kontrol suhu TEC untuk menjaga stabilitas.

Sistem kontrol suhu (TEC): Memastikan dioda beroperasi pada suhu optimal (biasanya 20-25°C).

3. Sistem pendingin

Pendinginan air (Chiller): Model daya tinggi (seperti SLS 500+) memerlukan pendingin eksternal untuk memastikan suhu kepala laser stabil.

Pendinginan udara (Pendinginan Udara): Model daya rendah dapat menggunakan pendinginan udara paksa.

4. Sistem Optik (Pengiriman Sinar)

Ekspander balok (Beam Expander): Sesuaikan diameter balok.

Cermin (Cermin HR/OC): Cermin refleksi tinggi (HR) dan cermin kopling keluaran (OC).

Isolator optik (Optical Isolator): Mencegah cahaya balik merusak laser.

5. Kontrol dan catu daya

Catu daya penggerak: Menyediakan arus dan sinyal modulasi yang stabil.

Panel kontrol/perangkat lunak: Sesuaikan parameter seperti daya, frekuensi, lebar pulsa, dll.

III. Kesalahan umum dan ide perawatan

1. Tidak ada keluaran laser atau pengurangan daya

Kemungkinan alasan:

Penuaan atau kerusakan dioda laser (umumnya umur 20.000-50.000 jam).

Kegagalan modul sakelar Q (kegagalan drive AO-QS atau offset kristal).

Kegagalan sistem pendingin (suhu air terlalu tinggi atau alirannya tidak mencukupi).

Metode pemeliharaan:

Periksa apakah arus LD normal (lihat manual teknis).

Periksa apakah lampu pompa normal dengan pengukur daya.

Periksa sinyal penggerak sakelar Q dan ganti AO/EO-QS jika perlu.

2. Penurunan kualitas sinar (ketidakstabilan mode, deformasi titik)

Kemungkinan alasan:

Kontaminasi komponen optik (lensa dan permukaan kristal kotor).

Ketidakselarasan rongga resonansi (getaran menyebabkan perpindahan lensa).

Efek lensa termal kristal (deformasi termal yang disebabkan oleh pendinginan yang tidak memadai).

Metode perbaikan:

Bersihkan komponen optik (gunakan etanol anhidrat + kain bebas debu).

Kalibrasi ulang rongga resonansi (memerlukan peralatan profesional seperti kolimator laser He-Ne).

3. Pengurangan efisiensi pergeseran panjang gelombang atau penggandaan frekuensi

Kemungkinan alasan:

Pergeseran suhu kristal pengganda frekuensi (KTP/BBO) atau pergeseran sudut pencocokan fase.

Pergeseran panjang gelombang pompa (kegagalan kontrol suhu TEC).

Metode perbaikan:

Kalibrasi ulang sudut kristal (gunakan bingkai penyesuaian presisi).

Periksa apakah kontrol suhu TEC stabil (penyesuaian parameter PID).

4. Alarm sering berbunyi atau mati otomatis

Kemungkinan alasan:

Perlindungan suhu berlebih (kegagalan sistem pendingin).

Kelebihan beban catu daya (penuaan kapasitor atau hubungan arus pendek).

Kontrol bug perangkat lunak (perlu memperbarui firmware).

Metode perbaikan:

Periksa aliran air pendingin dan sensor suhu.

Ukur apakah tegangan keluaran catu daya stabil.

Hubungi produsen untuk mendapatkan firmware terbaru.

IV. Metode perawatan dan pemeliharaan sehari-hari

1. Perawatan sistem optik

Inspeksi mingguan:

Bersihkan cermin keluaran dan jendela Q-switching dengan etanol anhidrat + kapas bebas debu.

Periksa apakah lintasan optiknya bergeser (amati apakah titik cahaya terpusat).

Setiap 3 bulan:

Periksa apakah kristal pengganda frekuensi (KTP/BBO) rusak atau terkontaminasi.

Kalibrasi rongga resonansi (gunakan bantuan laser kolimasi jika perlu).

2. Perawatan sistem pendingin

Inspeksi bulanan:

Ganti air deionisasi (untuk mencegah kerak menyumbat pipa).

Bersihkan filter pendingin untuk memastikan pembuangan panas yang baik.

Setiap 6 bulan:

Periksa apakah pompa air normal dan ukur laju aliran (≥4 L/menit).

Kalibrasi sensor suhu (kesalahan <±0.5°C).

3. Pemeliharaan sistem elektronik

Inspeksi triwulanan:

Mengukur stabilitas keluaran catu daya (fluktuasi arus <1%).

Periksa apakah landasannya baik (hindari gangguan elektromagnetik).

Pemeliharaan tahunan:

Ganti kapasitor yang sudah tua (terutama bagian catu daya tegangan tinggi).

Cadangkan parameter kontrol untuk mencegah kehilangan data