nLIGHT संयुक्त राज्य अमेरिका में एक अग्रणी उच्च शक्ति फाइबर लेजर निर्माता है। इसके उत्पाद अपनी उच्च चमक, उच्च विश्वसनीयता और मॉड्यूलर डिजाइन के लिए जाने जाते हैं। इनका व्यापक रूप से औद्योगिक कटिंग/वेल्डिंग, रक्षा, चिकित्सा और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। इसकी मुख्य प्रौद्योगिकियों में फाइबर कपलिंग, सेमीकंडक्टर पंपिंग और बुद्धिमान नियंत्रण प्रणाली शामिल हैं।
2. कार्य सिद्धांत
1. मूल सिद्धांत
पंप स्रोत: एकाधिक एकल-ट्यूब अर्धचालक लेजर (तरंगदैर्ध्य 915/976nm) को एक बीम कंबाइनर के माध्यम से लाभ फाइबर में जोड़ा जाता है।
लाभ माध्यम: यटरबियम-डोप्ड (Yb³⁺) डबल-क्लैड फाइबर, जो पंप प्रकाश को 1064nm लेजर में परिवर्तित करता है।
अनुनाद गुहा: एफबीजी (फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग) का उपयोग सभी-फाइबर अनुनाद संरचना बनाने के लिए किया जाता है।
आउटपुट नियंत्रण: पल्स/निरंतर आउटपुट AOM (ध्वनिक-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर) या प्रत्यक्ष विद्युत मॉड्यूलेशन के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।
2. तकनीकी लाभ
चमक में सुधार: nLIGHT की पेटेंटेड COREFLAT™ तकनीक बीम की गुणवत्ता (M²<1.1) को पारंपरिक फाइबर लेजर से बेहतर बनाती है।
इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल दक्षता: >40%, ऊर्जा खपत में उल्लेखनीय कमी (CO₂ लेजर के लिए <15% की तुलना में)।
3. उत्पाद कार्य और विशिष्ट अनुप्रयोग
लेजर श्रृंखला विशेषताएँ विशिष्ट अनुप्रयोग
alta® CW/QCW, 1-20kW मोटी प्लेट कटिंग, जहाज वेल्डिंग
एलिमेंट™ कॉम्पैक्ट, 500W-6kW उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स का सटीक प्रसंस्करण
पर्ल® स्पंदित फाइबर लेजर, <1mJ पल्स ऊर्जा लिथियम बैटरी पोल टुकड़ा काटने, माइक्रो ड्रिलिंग
एएफएस (रक्षा श्रृंखला) उच्च चमक निर्देशित ऊर्जा हथियार (डीईडब्ल्यू) सैन्य लेजर प्रणाली
4. यांत्रिक और ऑप्टिकल संरचना
1. मुख्य घटक
घटक फ़ंक्शन दोष संवेदनशीलता
सेमीकंडक्टर पंप मॉड्यूल पंप प्रकाश, लगभग 50,000 घंटे का जीवन प्रदान करता है
लाभ फाइबर यटरबियम-डोप्ड डबल-क्लैड फाइबर, झुकने की हानि के लिए अतिसंवेदनशील
कॉम्बिनेर बहु-पंप प्रकाश किरण संयोजन, उच्च तापमान पर आसानी से पुराना हो जाता है
QBH आउटपुट हेड औद्योगिक इंटरफ़ेस, धूल/धक्कों से आसानी से बीम विरूपण हो सकता है
जल शीतलन प्रणाली ± 0.1 ℃ की तापमान स्थिरता बनाए रखें, रुकावट से अधिक गर्मी हो सकती है
2. विशिष्ट संरचना आरेख
प्रतिलिपि
[पंप स्रोत] → [कम्बाइनर] → [लाभ फाइबर] → [एफबीजी अनुनादक] → [एओएम मॉड्यूलेशन] → [क्यूबीएच आउटपुट]
↑ तापमान नियंत्रण प्रणाली↓ ↑ जल शीतलन प्रणाली↓
V. सामान्य दोष और रखरखाव के उपाय
1. बिजली की कमी या कोई आउटपुट नहीं
संभावित कारण:
पंप मॉड्यूल क्षीणन (वर्तमान-शक्ति वक्र की जांच करें)
फाइबर संलयन बिंदु टूटना (OTDR पहचान)
अपर्याप्त शीतलक प्रवाह (फ़िल्टर अवरोध की जाँच करें)
रखरखाव चरण:
प्रत्येक अनुभाग की हानि का पता लगाने के लिए पावर मीटर का उपयोग करें।
असामान्य पंप मॉड्यूल को बदलें (निर्माता अंशांकन आवश्यक)।
जल शीतलन प्रणाली फिल्टर को साफ करें या बदलें।
2. बीम की गुणवत्ता में गिरावट (M² वृद्धि)
संभावित कारण:
QBH हेड संदूषण (अल्कोहल क्लीन एंड फेस)
लाभ फाइबर झुकने त्रिज्या <10 सेमी (रीवायरिंग)
बीम कंबाइनर थर्मल लेंस प्रभाव (निर्माता वापसी आवश्यक)
त्वरित निदान:
स्पॉट पैटर्न को मापने के लिए बीम विश्लेषक का उपयोग करें।
VI. निवारक रखरखाव उपाय
1. दैनिक रखरखाव
ऑप्टिकल घटक:
QBH आउटपुट हेड को हर सप्ताह निर्जल इथेनॉल + धूल रहित कपड़े से साफ करें।
ऑप्टिकल फाइबर को छोटी त्रिज्या में मोड़ने से बचें (न्यूनतम त्रिज्या > 15 सेमी)।
शीतलन प्रणाली:
हर महीने शीतलक की चालकता की जाँच करें (<5μS/सेमी होनी चाहिए)।
फिल्टर को हर तिमाही में बदलें।
2. परिचालन विनिर्देश
सुरक्षा सीमा:
इसे निर्धारित शक्ति के 110% से अधिक पर संचालित करना निषिद्ध है।
अचानक बिजली गुल होने पर पुनः चालू करने से पहले 5 मिनट प्रतीक्षा करें।
VII. प्रतिस्पर्धियों के साथ तुलना (nLIGHT बनाम IPG)
संकेतक nLIGHT alta® 12kW IPG YLS-12000
इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल दक्षता 42% 38%
बीम गुणवत्ता M² 1.05 1.2
रखरखाव लागत कम (मॉड्यूलर डिजाइन) उच्च
सामान्य विफलता दर <2%/वर्ष 3-5%/वर्ष
आठवीं. सारांश
nLIGHT लेजर ऑल-फाइबर डिज़ाइन + बुद्धिमान तापमान नियंत्रण के माध्यम से उच्च विश्वसनीयता प्राप्त करता है। रखरखाव का ध्यान इस प्रकार है:
पंप मॉड्यूल की क्षीणन दर की नियमित निगरानी करें।
शीतलन प्रणाली को पूरी तरह साफ रखें।
ऑप्टिकल फाइबर को यांत्रिक तनाव से होने वाली क्षति से बचाने के लिए संचालन को मानकीकृत करें।
कोर घटक (लेजर) विफलता के लिए, इसे संभालने के लिए एक पेशेवर रखरखाव सेवा प्रदाता को खोजने की सिफारिश की जाती है