Kaip pasirinkti tinkamus diodų lazerinius krūvas?

Diodų lazerio krūvosyra kritiniai šiuolaikinės fotonikos komponentai, įgalinantys didelės galios lazerio išėjimą integruojant kelis lazerinius diodus. Šios sistemos yra plačiai naudojamos pramonės gamyboje, medicininiame gydyme, gynybos sistemose ir moksliniuose tyrimuose.

Norint pasiekti optimalų našumą, efektyvumą ir ilgaamžiškumą tam tikroje programoje, būtina pasirinkti tinkamą diodų lazerio kaminą. Šis vadovas pateikia išsamų techninį požiūrį į geriausio diodų lazerio kamino pasirinkimą, pagrįstą bangos ilgiu, galia, spindulio kokybe, aušinimo reikalavimais, patikimumu ir kaina.

Pagrindiniai veiksniai renkantis diodų lazerinius krūvas
1. Bangos ilgio reikalavimai
Lazerio bangos ilgis nustato, kaip efektyviai energiją sugeria tikslinė medžiaga. Įprasti diodų lazerio bangos ilgiai apima:
808 nm, 915 nm, 940 nm, 980 nm-naudojamas kietojo kūno lazerio siurbimui, pramoniniam šildymui ir medicininiam pritaikymui.
1470 nm, 1940 nm - pirmenybė teikiama medicininėms ir estetinėms procedūroms dėl stiprios vandens absorbcijos.
9xx nm diapazonas (pvz., 940 nm, 980 nm) - idealiai tinka metalo perdirbimui (suvirinimas, apvalkalas).
Pasirinkimo patarimas:
Norėdami apdoroti metalą, giliai įsiskverbimui pasirinkite 808 nm arba 9xx nm.
Norėdami gauti medicininę reikmę, pasirinkite vandenį sugeriančių bangos ilgį (1470 nm, 1940 nm), kad būtų tiksli audinių abliacija.
2. Galios išėjimas ir efektyvumas
Diodų lazeriniai krūvos gali veikti:
Nepertraukiamo bangos (CW) režimas - pastovi išėjimas pjovimo, suvirinimo ir siurbimo programoms.
Kvaz-nuolatinės bangos (QCW) režimas-impulsinė veikimas didelėms didžiausioms galioms su sumažinta šilumine apkrova.
Galios mastelio svarstymai:
Vienkartiniai skleidėjai (5–20 W)-naudojami su pluošto sujungtose sistemose.
Lazerio strypai (50–150 W) - paplitę pramoniniame diodų lazeriuose.
Lazeriniai kaminai (KW lygis)-naudojamos didelės galios medžiagų apdorojime ir gynyboje.
Efektyvumas ir aušinimas:
Sienų kištuko efektyvumas (WPE) paprastai svyruoja nuo 40–60%; Didesnis efektyvumas sumažina aušinimo poreikius.
Tinkamai išsklaidant šilumą reikia vengti šiluminio apvirtimo.
3. Sijos kokybė ir ryškumas
Sijos kokybę apibūdina:
M² koeficientas (arčiau 1=geresnės spindulio kokybės).
Sijos parametrų produktas (BPP) - mažesnis BPP reiškia griežtesnį fokusavimą.
Programos, kurioms reikalinga aukšta spindulių kokybė:
Pluošto jungtis (pvz., Pluošto lazeriai).
Tikslus pjovimas ir gręžimas.
LIDAR ir nukreiptos energijos sistemos.
4. Aušinimas ir šiluminis valdymas
Per didelis šiluma pablogina našumą ir sutrumpina diodų eksploatavimo laiką. Aušinimo metodai apima:
Laidumo aušinimas - paprastesnis, tačiau ribotas mažesnė galia.
Mikrokanalų aušintuvai-efektyvūs didelės galios kaminams.
Vandens aušinimas-naudojamas pramoninėse KW lygio sistemose.
Šilumos valdymo geriausia praktika:
Ilgą gyvenimo trukmę palaikykite žemiau 40 laipsnių.
Norėdami tiksliai valdyti temperatūrą, naudokite termoelektrinius aušintuvus (TEC).
5. Patikimumas ir gyvenimo laikas
Pagrindinės patikimumo metrika:
Vidutinis laikas tarp gedimų (MTBF) - paprastai 10, 000 - 50, 000.
Katastrofiškas optinis pažeidimo (COD) slenkstis - venkite viršyti maksimalias srovės ribas.
Gamintojo testavimas:
Ieškokite deginimo bandymų ir pagreitintų senėjimo ataskaitų.
Patikrinkite, ar hermetiškas sandarinimas atšiaurioje aplinkoje.
6. Kaina ir mastelio keitimas
Biudžeto sumetimai:
Vienkartiniai emitteriai - mažesnės išlaidos, bet ribota galia.
Lazeriniai krūvos - didesnės pradinės išlaidos, bet geresnis $\/vatų santykis.
Moduliniai ir pasirinktiniai sprendimai:
Neapsaugotos krūvos-greitesnis diegimas.
Pasirinktinės konfigūracijos - optimizuota konkrečioms programoms.

Diodų lazerinių krūvų tipai ir jų geriausio naudojimo atvejai
1. Vienas emiteris prieš juostą ir krūvą

2. QCW ir CW operacija
QCW (impulsiniai) lazeriai - geriausia didelei galiai esant didelei galiai su mažu darbo ciklu (pvz., Gręžimo lazeriu).

CW lazeriai - idealiai tinka nuolatiniam apdorojimui (pvz., Suvirinimui, apvalkalui).

3. Bangos ilgio stabilizuotas ir plačiajuostis lazeriai
Bangos ilgio stabilizuotas-naudojamas pluošto lazerio siurbime, spektroskopijoje.

Plačiosios srities lazeriai-geriau apdoroti didelės galios medžiagas.

Pramonei skirtas atrankos vadovas

1. Pramoninė gamyba
Didelė galia (kW krūvos) + gera pluošto kokybė pjaustymui\/suvirinimui.

Vandens aušinimas nuolatiniam eksploatavimui.

2. Medicininės ir estetinės programos
Tikslus bangos ilgio kontrolė (pvz., 1470 nm venų apdorojimui).

Kompaktiškos, oru aušinamos delninių įrenginių sistemos.

3. Gynyba ir kosmoso vieta
Didelis patikimumas, tvirta pakuotė.

QCW krūvos lidaro ir nukreiptos energijos.

4. Tyrimų ir mokslinių naudojimas
Siauro spektroskopijos diodai.

Didelis optinio spąstų ryškumas.

Išvada
Norint pasirinkti tinkamą diodų lazerio kaminą, reikia subalansuoti bangos ilgį, galią, spindulių kokybę, aušinimą, patikimumą ir kainą.
Pagrindiniai pasirinkimai:
Suderinkite bangos ilgį su medžiagos absorbcija (metalai, audiniai ir kt.).
Pasirinkite „Power Mode“ (CW\/QCW), atsižvelgiant į darbo ciklo poreikius.
Užtikrinkite tinkamą aušinimą, kad maksimaliai padidintumėte gyvenimo trukmę.
Prioritetą teikite tikslumo programų pluošto kokybei.

Vykdydami šį vadovą, inžinieriai ir viešųjų pirkimų specialistai gali optimizuoti jų veiklos rezultatus ir ekonomiškumą savo konkrečioms lazerio programoms.

Kontaktinė informacija:

Jei turite idėjų, nedvejodami pasikalbėkite su mumis. Nesvarbu, kur yra mūsų klientai ir kokie yra mūsų reikalavimai, mes laikysimės savo tikslo suteikti klientams aukštos kokybės, žemas kainas ir geriausią paslaugą.