nLIGHT یک تولید کننده لیزر فیبر پرقدرت در ایالات متحده است. محصولات آن به دلیل روشنایی بالا، قابلیت اطمینان بالا و طراحی مدولار معروف هستند. آنها به طور گسترده در برش / جوشکاری صنعتی، دفاعی، پزشکی و سایر زمینه ها استفاده می شوند. فن آوری های اصلی آن شامل اتصال فیبر، پمپاژ نیمه هادی و سیستم های کنترل هوشمند است.
2. اصل کار
1. اصل اصلی
منبع پمپ: چندین لیزر نیمه هادی تک لوله ای (طول موج 915/976 نانومتر) از طریق یک ترکیب کننده پرتو به فیبر بهره جفت می شوند.
محیط افزایش: فیبر دوپوش دوپ شده با ایتربیوم (Yb3+)، که نور پمپ را به لیزر 1064 نانومتری تبدیل می کند.
حفره تشدید: FBG (گریت براگ فیبر) برای تشکیل یک ساختار رزونانس تمام فیبر استفاده می شود.
کنترل خروجی: خروجی پالس/پیوسته از طریق AOM (مدولاتور صوتی-اپتیک) یا مدولاسیون الکتریکی مستقیم به دست می آید.
2. مزایای فنی
بهبود روشنایی: فناوری ثبت شده COREFLAT™ nLIGHT باعث می شود کیفیت پرتو (M²<1.1) بهتر از لیزرهای فیبر سنتی باشد.
راندمان الکترواپتیکی:> 40 درصد، به طور قابل توجهی مصرف انرژی را کاهش می دهد (در مقایسه با کمتر از 15 درصد برای لیزرهای CO2).
3. توابع محصول و برنامه های کاربردی معمولی
سری لیزر ویژگی های برنامه های کاربردی معمولی
alta® CW/QCW، برش صفحه ضخیم 1-20 کیلووات، جوش کشتی
element™ Compact، 500W-6kW پردازش دقیق لوازم الکترونیکی مصرفی
لیزر فیبر پالس pearl®، انرژی پالس <1mJ برش قطعه قطب باتری لیتیوم، حفاری میکرو
AFS (سری دفاعی) تسلیحات انرژی هدایت شده با روشنایی بالا (DEW) سیستم لیزر نظامی
4. ساختار مکانیکی و نوری
1. اجزای اصلی
عملکرد جزء حساسیت به خطا
ماژول پمپ نیمه هادی نور پمپ را با عمر حدود 50000 ساعت فراهم می کند
به دست آوردن الیاف فیبر دوپوش دوپ شده با ایتربیوم، مستعد از دست دادن خمشی
کمباین ترکیب پرتو نور چند پمپ، آسان برای سن در دمای بالا
سر خروجی QBH رابط صنعتی، گرد و غبار/برآمدگی به راحتی می تواند باعث اعوجاج پرتو شود
سیستم خنک کننده آب پایداری دمایی ± 0.1 ℃ را حفظ کنید، انسداد می تواند باعث گرم شدن بیش از حد شود
2. نمودار ساختار معمولی
کپی کنید
[منبع پمپ] → [ترکیب کننده] → [فیبر به دست آوردن] → [رزوناتور FBG] → [مدولاسیون AOM] → [خروجی QBH]
↑ سیستم کنترل دما↓ ↑ سیستم خنک کننده آب↓
V. خطاهای رایج و ایده های تعمیر و نگهداری
1. افت برق یا بدون خروجی
دلایل احتمالی:
تضعیف ماژول پمپ (بررسی منحنی جریان-قدرت)
شکستن نقطه همجوشی فیبر (تشخیص OTDR)
جریان ناکافی مایع خنک کننده (انسداد فیلتر را بررسی کنید)
مراحل نگهداری:
برای تشخیص از دست دادن هر بخش از یک متر برق استفاده کنید.
ماژول پمپ غیرعادی را تعویض کنید (کالیبراسیون سازنده مورد نیاز است).
فیلتر سیستم خنک کننده آب را تمیز یا تعویض کنید.
2. بدتر شدن کیفیت پرتو (افزایش M²)
دلایل احتمالی:
آلودگی سر QBH (صورت انتهایی تمیز با الکل)
شعاع خمش فیبر کمتر از 10 سانتی متر (سیم کشی مجدد)
اثر لنز حرارتی ترکیب کننده پرتو (بازگشت سازنده مورد نیاز است)
تشخیص سریع:
برای اندازه گیری الگوی نقطه از یک آنالایزر پرتو استفاده کنید.
VI. اقدامات پیشگیرانه نگهداری
1. تعمیر و نگهداری روزانه
اجزای نوری:
سر خروجی QBH را هر هفته با اتانول بی آب + پارچه بدون گرد و غبار تمیز کنید.
از خم شدن با شعاع کوچک فیبر نوری (حداقل شعاع> 15 سانتی متر) خودداری کنید.
سیستم خنک کننده:
رسانایی مایع خنک کننده را هر ماه بررسی کنید (باید کمتر از 5μS/cm باشد).
فیلتر را هر سه ماه یکبار تعویض کنید.
2. مشخصات عملیاتی
آستانه ایمنی:
کار با بیش از 110 درصد توان نامی ممنوع است.
پس از قطع ناگهانی برق، قبل از راه اندازی مجدد، 5 دقیقه صبر کنید.
VII. مقایسه با رقبا (nLIGHT در مقابل IPG)
نشانگرها nLIGHT alta® 12kW IPG YLS-12000
بازده الکترواپتیکال 42% 38%
کیفیت پرتو M² 1.05 1.2
هزینه نگهداری کم (طراحی مدولار) زیاد
نرخ شکست معمول <2٪ در سال 3-5٪ در سال
هشتم. خلاصه
لیزر nLIGHT از طریق طراحی تمام فیبر + کنترل هوشمند دما به قابلیت اطمینان بالایی دست می یابد. تمرکز تعمیر و نگهداری عبارت است از:
به طور منظم میزان تضعیف ماژول پمپ را کنترل کنید.
سیستم خنک کننده را به شدت تمیز نگه دارید.
استاندارد کردن عملکرد برای جلوگیری از آسیب استرس مکانیکی به فیبر نوری.
برای خرابی اجزای اصلی (لیزر)، توصیه می شود یک ارائه دهنده خدمات تعمیر و نگهداری حرفه ای برای رسیدگی به آن پیدا کنید