Rofin Industrial Solid State Laserreparation

Rofins (numera Coherents) SLS-serie solid-state lasrar använder diodpumpad solid-state laser (DPSSL) teknologi och används i stor utsträckning inom industriell bearbetning (som märkning, skärning, svetsning) och vetenskaplig forskning. Denna serie av lasrar är känd för sin högsta stabilitet, långa livslängd och utmärkta strålkvalitet (M²), men de kan misslyckas efter långvarig användning, vilket påverkar prestandan.

Den här artikeln kommer att presentera strukturen, vanliga fel, underhållsidéer, dagligt underhåll och förebyggande åtgärder för SLS-serien i detalj för att hjälpa användare att förlänga utrustningens livslängd och minska stilleståndstiden.

2. SLS-seriens laserstrukturkomposition

SLS-seriens lasrar består huvudsakligen av följande kärnmoduler:

1. Laserhuvud

Laserkristall: vanligtvis Nd:YAG eller Nd:YVO₄, pumpad av en laserdiod.

Q-switch-modul (Q-Switch):

Akusto-optisk Q-switch (AO-QS): lämplig för höga repetitionsfrekvenser (kHz-nivå).

Elektrooptisk Q-switch (EO-QS): lämplig för högenergipulser (som mikrobearbetning).

Frekvensfördubblingskristall (SHG/THG) (valfritt):

KTP (532nm grönt ljus) eller BBO (355nm UV-ljus) för våglängdsomvandling.

2. Diodpumpsmodul

Laser diode array (LDA): Ger 808nm pumpljus, vilket kräver TEC temperaturkontroll för att bibehålla stabiliteten.

Temperaturkontrollsystem (TEC): Säkerställer att dioden fungerar vid optimal temperatur (vanligtvis 20-25°C).

3. Kylsystem

Vattenkylning (Chiller): Högeffektsmodeller (som SLS 500+) kräver en extern kylare för att säkerställa att temperaturen på laserhuvudet är stabil.

Luftkylning (luftkylning): Lågeffektmodeller kan använda forcerad luftkylning.

4. Optiskt system (Beam Delivery)

Beam expander (Beam Expander): Justera strålens diameter.

Speglar (HR/OC-speglar): Speglar med hög reflektion (HR) och speglar med utgångskoppling (OC).

Optisk isolator (Optical Isolator): Förhindrar att returljuset skadar lasern.

5. Styrning och strömförsörjning

Drivkraftsförsörjning: Ger stabil ström och moduleringssignal.

Kontrollpanel/programvara: Justera parametrar som effekt, frekvens, pulsbredd, etc.

III. Vanliga fel och underhållsidéer

1. Ingen laserutgång eller effektminskning

Möjliga orsaker:

Laserdiod åldras eller skadas (allmän livslängd 20 000-50 000 timmar).

Q-omkopplarmodulfel (AO-QS-drivenhetsfel eller kristalloffset).

Kylsystemfel (vattentemperaturen är för hög eller flödet är otillräckligt).

Underhållsmetod:

Kontrollera om LD-strömmen är normal (se den tekniska manualen).

Kontrollera om pumpljuset är normalt med en effektmätare.

Kontrollera Q-omkopplarens drivsignal och byt ut AO/EO-QS vid behov.

2. Försämring av strålkvaliteten (lägesinstabilitet, punktdeformation)

Möjliga orsaker:

Kontaminering av optiska komponenter (smutsig lins och kristallyta).

Felinriktning i resonanshålrummet (vibration orsakar linsförskjutning).

Kristall termisk linseffekt (termisk deformation orsakad av otillräcklig kylning).

Reparationsmetod:

Rengör den optiska komponenten (använd vattenfri etanol + dammfri trasa).

Kalibrera om resonanshålrummet (kräver professionell utrustning som He-Ne laserkollimator).

3. Våglängdsförskjutning eller frekvensfördubblingseffektivitetsminskning

Möjliga orsaker:

Frekvensfördubblingskristall (KTP/BBO) temperaturdrift eller fasanpassningsvinkelförskjutning.

Pumpvåglängdsförskjutning (TEC-temperaturkontrollfel).

Reparationsmetod:

Kalibrera om kristallvinkeln (använd precisionsjusteringsram).

Kontrollera om TEC-temperaturkontrollen är stabil (PID-parameterjustering).

4. Frekventa larm eller automatisk avstängning

Möjliga orsaker:

Övertemperaturskydd (fel i kylsystemet).

Överbelastning av strömförsörjningen (kondensatoråldring eller kortslutning).

Kontrollera programvarufel (måste uppgradera firmware).

Reparationsmetod:

Kontrollera kylvattenflödet och temperaturgivaren.

Mät om strömförsörjningens utspänning är stabil.

Kontakta tillverkaren för att få den senaste firmware.

IV. Dagliga skötsel- och underhållsmetoder

1. Underhåll av optiska system

Veckovis inspektion:

Rengör utgående spegel och Q-växlingsfönster med vattenfri etanol + dammfri bomullstuss.

Kontrollera om den optiska banan är förskjuten (observera om ljuspunkten är centrerad).

Var tredje månad:

Kontrollera om frekvensfördubblingskristallen (KTP/BBO) är skadad eller kontaminerad.

Kalibrera resonanshålrummet (använd kollimerad laserhjälp om det behövs).

2. Underhåll av kylsystem

Månatlig inspektion:

Byt ut avjoniserat vatten (för att förhindra att kalk täpper till rörledningen).

Rengör kylfiltret för att säkerställa god värmeavledning.

Var 6:e ​​månad:

Kontrollera om vattenpumpen är normal och mät flödet (≥4 L/min).

Kalibrera temperatursensorn (fel <±0,5°C).

3. Underhåll av elektroniska system

Kvartalsvis inspektion:

Mät strömförsörjningens utgångsstabilitet (strömfluktuation <1%).

Kontrollera om jordningen är bra (undvik elektromagnetiska störningar).

Årligt underhåll:

Byt ut åldrande kondensatorer (särskilt högspänningsströmförsörjningsdelen).

Säkerhetskopiera kontrollparametrar för att förhindra dataförlust