pembaikan laser gentian kuasa tinggi nlight

nLIGHT ialah pengeluar laser gentian berkuasa tinggi terkemuka di Amerika Syarikat. Produknya terkenal dengan kecerahan tinggi, kebolehpercayaan yang tinggi dan reka bentuk modular. Ia digunakan secara meluas dalam pemotongan/kimpalan industri, pertahanan, perubatan dan bidang lain. Teknologi terasnya termasuk gandingan gentian, pengepam semikonduktor dan sistem kawalan pintar.

2. Prinsip Kerja

1. Prinsip Teras

Sumber pam: Berbilang laser semikonduktor tiub tunggal (panjang gelombang 915/976nm) digandingkan ke dalam gentian gain melalui penggabung rasuk.

Sederhana perolehan: gentian dwilapisan Ytterbium-doped (Yb³⁺), yang menukarkan cahaya pam kepada laser 1064nm.

Rongga resonans: FBG (grating gentian Bragg) digunakan untuk membentuk struktur resonan semua gentian.

Kawalan output: Output nadi/berterusan dicapai melalui AOM (modulator optik-akustik) atau modulasi elektrik terus.

2. Kelebihan teknikal

Peningkatan kecerahan: Teknologi COREFLAT™ yang dipatenkan nLIGHT menjadikan kualiti pancaran (M²<1.1) lebih baik daripada laser gentian tradisional.

Kecekapan elektro-optik: >40%, mengurangkan penggunaan tenaga dengan ketara (berbanding <15% untuk laser CO₂).

3. Fungsi produk dan aplikasi biasa

Siri Laser Ciri-ciri Aplikasi biasa

alta® CW/QCW, 1-20kW Pemotongan plat tebal, kimpalan kapal

element™ Compact, 500W-6kW Pemprosesan ketepatan elektronik pengguna

pearl® Laser gentian berdenyut, <1mJ tenaga nadi Pemotongan tiang bateri litium, penggerudian mikro

AFS (Siri Pertahanan) Senjata tenaga terarah kecerahan tinggi (DEW) Sistem laser ketenteraan

4. Struktur mekanikal dan optik

1. Komponen teras

Fungsi Komponen Sensitiviti kerosakan

Modul pam semikonduktor Menyediakan cahaya pam, hayat kira-kira 50,000 jam

Dapatkan gentian Ytterbium-doped dwi-salut gentian, terdedah kepada kehilangan lenturan

Penggabung Gabungan pancaran cahaya berbilang pam, mudah dimakan pada suhu tinggi

Kepala keluaran QBH Antara muka industri, habuk/benjolan boleh menyebabkan herotan rasuk dengan mudah

Sistem penyejukan air Mengekalkan kestabilan suhu ±0.1 ℃, penyumbatan boleh menyebabkan terlalu panas

2. Gambar rajah struktur biasa

salin

[Pump source] → [Combiner] → [Gain fiber] → [FBG resonator] → [AOM modulation] → [QBH output]

↑ Sistem kawalan suhu↓ ↑ Sistem penyejukan air↓

V. Kesalahan biasa dan idea penyelenggaraan

1. Penurunan kuasa atau tiada keluaran

Sebab yang mungkin:

Pengecilan modul pam (semak keluk kuasa semasa)

Pecah titik gabungan gentian (pengesanan OTDR)

Aliran penyejuk tidak mencukupi (periksa penyumbatan penapis)

Langkah-langkah penyelenggaraan:

Gunakan meter kuasa untuk mengesan kehilangan setiap bahagian.

Gantikan modul pam yang tidak normal (penentukuran pengeluar diperlukan).

Bersihkan atau gantikan penapis sistem penyejukan air.

2. Kemerosotan kualiti rasuk (peningkatan M²)

Sebab yang mungkin:

Pencemaran kepala QBH (muka akhir bersih alkohol)

Dapatkan jejari lentur gentian <10cm (pendawaian semula)

Kesan kanta terma penggabung rasuk (pengilang perlu dikembalikan)

Diagnosis cepat:

Gunakan penganalisis rasuk untuk mengukur corak titik.

VI. Langkah penyelenggaraan pencegahan

1. Penyelenggaraan harian

Komponen optik:

Bersihkan kepala keluaran QBH dengan etanol kontang + kain bebas habuk setiap minggu.

Elakkan lenturan jejari kecil gentian optik (jejari minimum > 15cm).

Sistem penyejukan:

Periksa kekonduksian penyejuk setiap bulan (sepatutnya <5μS/cm).

Gantikan penapis setiap suku tahun.

2. Spesifikasi operasi

Ambang keselamatan:

Ia dilarang untuk beroperasi pada lebih daripada 110% kuasa undian.

Tunggu 5 minit sebelum dimulakan semula selepas bekalan elektrik terputus secara tiba-tiba.

VII. Perbandingan dengan pesaing (nLIGHT vs IPG)

Penunjuk nLIGHT alta® 12kW IPG YLS-12000

Kecekapan elektro-optik 42% 38%

Kualiti rasuk M² 1.05 1.2

Kos penyelenggaraan Rendah (reka bentuk modular) Tinggi

Kadar kegagalan biasa <2%/tahun 3-5%/tahun

VIII. Ringkasan

Laser nLIGHT mencapai kebolehpercayaan yang tinggi melalui reka bentuk semua gentian + kawalan suhu pintar. Fokus penyelenggaraan adalah:

Pantau kadar pengecilan modul pam secara kerap.

Pastikan sistem penyejukan sentiasa bersih.

Seragamkan operasi untuk mengelakkan kerosakan tekanan mekanikal pada gentian optik.

Untuk kegagalan komponen teras (laser), adalah disyorkan untuk mencari pembekal perkhidmatan penyelenggaraan profesional untuk mengendalikannya