Rofin Industrial Solid State Laser reparasjon

Rofins (nå Coherents) SLS-serie solid-state lasere bruker diodepumpet solid-state laser (DPSSL) teknologi og er mye brukt i industriell prosessering (som merking, skjæring, sveising) og vitenskapelig forskning. Denne serien med lasere er kjent for sin høyeste stabilitet, lange levetid og utmerkede strålekvalitet (M²), men de kan svikte etter langvarig bruk, noe som påvirker ytelsen.

Denne artikkelen vil introdusere strukturen, vanlige feil, vedlikeholdsideer, daglig vedlikehold og forebyggende tiltak i SLS-serien i detalj for å hjelpe brukere med å forlenge levetiden til utstyret og redusere nedetiden.

2. SLS-seriens laserstruktursammensetning

SLS-seriens lasere er hovedsakelig sammensatt av følgende kjernemoduler:

1. Laserhode

Laserkrystall: vanligvis Nd:YAG eller Nd:YVO₄, pumpet av en laserdiode.

Q-switch-modul (Q-Switch):

Akusto-optisk Q-bryter (AO-QS): egnet for høye repetisjonsfrekvenser (kHz-nivå).

Elektro-optisk Q-bryter (EO-QS): egnet for høyenergipulser (som mikromaskinering).

Frekvensdoblingskrystall (SHG/THG) (valgfritt):

KTP (532nm grønt lys) eller BBO (355nm UV-lys) for bølgelengdekonvertering.

2. Diodepumpemodul

Laser diode array (LDA): Gir 808nm pumpelys, som krever TEC temperaturkontroll for å opprettholde stabiliteten.

Temperaturkontrollsystem (TEC): Sikrer at dioden fungerer ved optimal temperatur (vanligvis 20-25°C).

3. Kjølesystem

Vannkjøling (Chiller): Høyeffektsmodeller (som SLS 500+) krever en ekstern kjøler for å sikre at temperaturen på laserhodet er stabil.

Luftkjøling (luftkjøling): Modeller med lav effekt kan bruke tvungen luftkjøling.

4. Optisk system (strålelevering)

Beam Expander (Beam Expander): Juster strålediameteren.

Speil (HR/OC Mirrors): Høyrefleksjon (HR) speil og utgangskobling (OC) speil.

Optisk isolator (Optical Isolator): Forhindrer at returlys skader laseren.

5. Kontroll og strømforsyning

Drive strømforsyning: Gir stabil strøm og modulasjonssignal.

Kontrollpanel/programvare: Juster parametere som effekt, frekvens, pulsbredde, etc.

III. Vanlige feil og vedlikeholdsideer

1. Ingen laserutgang eller effektreduksjon

Mulige årsaker:

Laserdiode aldring eller skade (generell levetid 20 000-50 000 timer).

Q-brytermodulfeil (AO-QS-stasjonsfeil eller krystallforskyvning).

Kjølesystemfeil (vanntemperaturen er for høy eller strømmen er utilstrekkelig).

Vedlikeholdsmetode:

Sjekk om LD-strømmen er normal (se teknisk håndbok).

Sjekk om pumpelyset er normalt med en effektmåler.

Kontroller Q-bryterens drivsignal og bytt ut AO/EO-QS om nødvendig.

2. Forringelse av strålekvaliteten (modusustabilitet, punktdeformasjon)

Mulige årsaker:

Optisk komponentforurensning (skitten linse og krystalloverflate).

Forskyvning av resonanshulrommet (vibrasjon forårsaker linseforskyvning).

Krystall termisk linseeffekt (termisk deformasjon forårsaket av utilstrekkelig kjøling).

Reparasjonsmetode:

Rengjør den optiske komponenten (bruk vannfri etanol + støvfri klut).

Kalibrer resonanshulen på nytt (krever profesjonelt utstyr som He-Ne laserkollimator).

3. Bølgelengdeforskyvning eller frekvensdobling av effektivitetsreduksjon

Mulige årsaker:

Frekvensdoblingskrystall (KTP/BBO) temperaturdrift eller fasetilpasningsvinkelskift.

Pumpebølgelengdeskift (TEC-temperaturkontrollfeil).

Reparasjonsmetode:

Kalibrer krystallvinkelen på nytt (bruk presisjonsjusteringsramme).

Kontroller om TEC-temperaturkontrollen er stabil (PID-parameterjustering).

4. Hyppige alarmer eller automatisk avstengning

Mulige årsaker:

Overtemperaturbeskyttelse (feil i kjølesystemet).

Overbelastning av strømforsyningen (kondensatoraldring eller kortslutning).

Kontroller programvarefeil (må oppgradere fastvaren).

Reparasjonsmetode:

Sjekk kjølevannstrømmen og temperatursensoren.

Mål om strømforsyningens utgangsspenning er stabil.

Kontakt produsenten for å få den nyeste fastvaren.

IV. Daglige stell og vedlikeholdsmetoder

1. Vedlikehold av optisk system

Ukentlig inspeksjon:

Rengjør utgangsspeilet og Q-switching-vinduet med vannfri etanol + støvfri bomullspinne.

Sjekk om den optiske banen er forskjøvet (se om lyspunktet er sentrert).

Hver 3. måned:

Sjekk om frekvensdoblingskrystallen (KTP/BBO) er skadet eller forurenset.

Kalibrer resonanshulen (bruk kollimert laserhjelp om nødvendig).

2. Vedlikehold av kjølesystemet

Månedlig inspeksjon:

Bytt ut avionisert vann (for å hindre at avleiringer tetter til rørledningen).

Rengjør kjølefilteret for å sikre god varmeavledning.

Hver 6. måned:

Sjekk om vannpumpen er normal og mål strømningshastigheten (≥4 L/min).

Kalibrer temperatursensoren (feil <±0,5°C).

3. Vedlikehold av elektronisk system

Kvartalsvis inspeksjon:

Mål strømforsyningens utgangsstabilitet (strømsvingning <1%).

Sjekk om jordingen er god (unngå elektromagnetisk interferens).

Årlig vedlikehold:

Bytt ut aldrende kondensatorer (spesielt høyspenningsstrømforsyningsdelen).

Sikkerhetskopier kontrollparametere for å forhindre tap av data