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                電子你加工新聞

                IPG解答:光纖激光◥器系列問題

                星之球科技 來源:百度文庫2012-08-14 我要評論(0 )   

                1988年,美國麻省寶麗來公司的Elias Snitzer和Hong Po等人最早提出了雙包層光纖激光器的構想。隨著上世紀末光纖通存在信的飛速發展和大功率半導體激光器制造※工藝的進一步成...

                 

                1. 我現在使用的是燈泵浦YAG激光器,改用光纖激光器會給我帶來哪些好處?

                ·  光纖激光器的電光轉換效率高達28 %,而燈泵浦YAG激光只有1.5%2%

                ·  不用更換燈管,因而更加省〖錢:光纖激光器中】使用了壽命長達10萬小時的電信級單芯結半導體激光管

                ·  所有功率級的光斑大小和形狀都是固定的

                ·  免維護或低維護

                ·  備件極少

                ·  風冷或基本不需要冷卻

                ·  體積相當小

                ·  工作距↙離更長

                ·  不需要調整

                ·  無需預熱,立即可用

                2. 哪裏能夠買到光纖激光器的光束傳送部件?
                目前,所有第三方光束傳送部件制造商都可提供光纖激光器使用的光束傳送部件,IPG可為您提供制造商名單。

                3.原有的YAG光束傳送部ω 件是否還能使用?
                基本可以,但是需要使用適配器對IPG光纖連接器進行轉換。有些情況下為了充分發揮光纖激光器的優勢,需要提高焦㊣ 距。

                4. 這些激光器產品】是否能夠集成在我現在的工作單元小唯眼中紅光一閃內?
                可以,光纖激光器配備了各種工業接口,能夠很容易地對接標準的工業控制裝置。

                5. 有提供交鑰匙服務的系」統集成商嗎?
                有,有許多多年從事光纖激光器交鑰匙服務的系統集成最有可能是從這兩個方向殺來商,IPG可提供交鑰匙服務集成商和OEM的名單。

                6. 光纖激光器有質保服務嗎?
                在業內,IPG提供的質保期最長:光纖激光器的標準質保期為購買後整2年時間,IPG最長可提供8年質保期,詳情○請與我們的銷售人員聯系。

                7. 哪裏♀能夠實際觀摩到光纖激光器產品?
                IPG
                在許多地方設有應用開發設施,包括馬薩諸塞州牛津市、密歇根州的底特律市、德國的Burbach市、日本的橫濱市,目前『我們正計劃在俄羅斯、中國和牛津總部建立增設新的應用開發設施。另外,我們還在北美、歐洲、亞洲的多所大學內設有光纖激光器技術研究中心。

                8. 你們的競爭對手說你們的光纖激光器︾存在後向反射的問題,是真的嗎?
                說這些話的人並不熟悉光□纖激光器技術,如果傳送光纖選擇合適的話,我們的數千瓦功率低模光纖激光器不會發射後向反射問題。單模激光都〓很少出現這種問題。但是,如果〗後向反射太高的話,設備一旦檢測那五級仙帝眼中充滿了怒火到會自動關閉。使用隔離器也能消除該問題。IPG已經有無數的設備應用在銅和鋁等高反光材料的切割和焊接領域。

                9. 為什︼麽別的廠家反映它們的半導體陣列使用壽命ω較短?
                激光陣列(又名整體激光半導體陣列)由多個並聯安裝於晶體材料發光體組成,由於發光體之間的連接區域熱密度大,熱幹擾強,半導體陣列必須采用軟焊料(銦)安☉裝在銅材料上,並且采用水冷¤裝置,該裝置利用流過銅材料中的細微鍍金溝道(被稱為微溝道冷卻器)的高速、高壓水流實施主動式冷卻。但是,系統中的冷卻水必須保持極度清潔且PH值中性,原因是溝道由於受穴蝕和侵蝕的影響會在相當短的時①間內壞掉。而保道塵子持水質標準是相當困難的,尤其在工業環境下。銅散熱材料和半導體陣列半導體屬於完全不同的材料,包∩括其熱膨脹系數。在實際工作▆狀態下,由於頻繁◣的開關操作,半導體陣列的性能下降非常快,比制造商在確定設備特性時使用恒定驅動電流的狀態下要快得多。

                導致半導體陣列發射故障※的其它原因來自半☉導體陣列自身,半導體陣列的壽命通常由其最弱的發光體決定。為了提高半導體陣列性能和散熱能力,通常使用導熱性能好的銦作為軟焊料連接陣列與微溝道冷卻器。當驅動電◆流很大時,銦會發射電遷移現象,進而在瞬間發生故障。

                許多半導體陣列制造商往往根據使用時間長短確定其使用壽命。而IPG的單管散熱材料與半導▓體芯片的熱膨脹系ㄨ數相同,IPG使用的電信╳級硬焊料不存在電遷移問題,根據光纖激光器的大小,IPG激光器或者采用高速風扇進行風冷,或者在散熱裝置下方采用不銹鋼管路進行水冷,二極管不↑會與冷卻水發生接觸。半導體光纖通過光纖直接送至激活介質實現接續,從而避免了空氣與激光介質接觸而造成汙染。單管的壽命與其工作電流之間存在直接關系,所有工業IPG光纖激光器半∞導體的設計電流使其使用壽命(平均無故障工作時間№)能夠達到10萬小時以上』。IPG Photonics半導體光源的壽命並非單獨確定,而是與光纖激光器或放大器的整個質保期相同。

                10. 為什麽你們對Ψ 自己的二極管使用壽命有如此的信〖心?
                在裝入激光盤膝而坐器或放大器之前,IPG 光子首先對半導體光源進行100%的測試,測試的時間一般超過1500小時,其溫度和電流等測試條件是相當嚴格。只有通過測試的管子才能在設備中使用。無論10kW材料加工光纖激光器中使怕是會破壞我們用的單管『還是電信行業使用的寬帶光纖放大器使用的激光管,都要經過類似的測試流程。IPG是當今世界上半導體測試項目最多的單★管制造商, 已經應用於實際生產中的650多臺數千瓦光纖激光器(其中許多已達5年之久)充分證明了這一點。

                11. 為什麽IPG采取全縱向集成的生產戰略?
                主要原因金烈有三:

                ·  第一,IPG所用的許多部件在市面∑ 上無法買到,或者無法滿足高功率光纖激光器嚴格的使用要求。

                ·  第二,這樣做有利於IPG進一步優化部件系統,更快地響應客戶需求,縮短產品推向市¤場的時間。

                ·  第三,有利於IPG嚴格控制成本,從而使客戶實現效益最大化。

                12. 如何確定光斑大小?
                方法非常簡單〖,對於光纖激光器而】言,這是一個光纖輸出☆在工件上成像的過程。光斑大小等於光纖直徑乘以準直器的放大率和最終聚焦透︽鏡直徑。例如,如果光纖直徑等於50μm,準直器的焦距▼等於 60 ,最終聚冷光看著這巨大焦透鏡 的焦距等於300mm,則最終〗光斑尺寸等於SS= 50x 300/60= 250微米。光纖直徑、準直器、最終聚焦透鏡可根據光斑大小要求進行調整。光斑大小不隨額定功率的5% 105%動態範圍發生變化,對於單模激ζ 光器,在使用低∑階模激光遮蔽裝置時,光斑大小為高斯光束光斑。

                13. 同一臺光纖激光器能夠同時進行切割和焊接嗎?
                同一臺激光器能夠進行切割、焊接、鉆孔和∏熔覆。許多客〖戶購買了采用2路、4路或6路光閘的光纖激光器,例如,當光閘在其中一個位置時采用100μm光纖用於切割,200μm用於焊接,400μm400μm以上用於熔覆¤或熱處理。設備功率和傳送光』纖的切換只需幾毫秒時間,傳送光纖可支持200間隔的多個工位。

                14. IPG最近為什麽又推出了CO2激光器?
                IPG
                最近推出了第一代CO2氣體激○光器,輸出功率1 3 kW,光譜範圍10.6μm。這款新的IPG CO2激光器♀的專利權屬於IPG,與現在市面上傳統♀的CO2 激光器相比效率更高、體積更小,非常適合處理非金屬材料。

                雖然光纖激光器在金屬焊接、熔覆、燒結和釬焊等眾多領域內正在逐步取代包括CO2激光器◣在內的傳統激光器,但是像聚合物和有機材料等▂非金屬材料使用10.6μm光譜範圍的CO2氣體激光器處理效果會更好。另外,無數的客戶都表達了以更加現代的產品︽取代自己傳統CO2激光□器的興趣。IPG希望隨一定要擋下著這款經過改進的CO2激光器的推出能夠滿足這些客戶的需要。

                15. 為什麽光纖激光器比固態和氣體激光器效率更高?
                答案很簡單――在設計上,光纖激光器產生的熱量ぷ更少,對所產生熱我們量的管理更為有效。摻鐿半導體∩泵浦光纖激光器(泵浦波長980 nm)比摻釹YAG二極管泵▆浦激光器(泵浦波長808 nm)的量子虧損(即泵浦能量和發生能量「之差)低。另外,光纖激光器的光光轉換效率ㄨ通常為70-80%,而泵浦YAG僅約為4%,半導體泵浦YAG和盤形激光№器約為40%。由於激光始終被包含在光纖內,因而激光腔內不會存在其它導致激光損※失的因素。

                 

                16. 如果我改用光纖激【光器會節省多少成本?
                用戶如果在生產中采用光纖激光器會節約相當大的成本,具體節約多少取決於用戶的當前工藝、材料、生產環境、電氣和勞動力成本。節約主要體現在以下∞方面:

                a. 電光轉換效率更√高:現有傳統激光器技術的效率與光纖激光器是無法相比的。

                類型

                電光轉換效率

                摻鐿光纖激光器

                28%+

                燈泵浦YAG

                1.5-2%

                二極管泵浦YAG

                10-20%

                盤形激光器

                15-25%

                CO2:

                5-15%

                 

                b. 冷卻: 由於光纖激光器的效率高,因而對冷卻的要求就低,用電就少。小功率光纖激光器只需要空氣冷卻即可,高功率光纖激光器采用水冷,與其它同等的激光器技術相比更加簡單,成本更低。冷卻還取決於生◤產環境的特殊性。

                c. 消耗品/備用件: 由於光纖激光器采用了更加高效最佳選擇的設計(熱量管理效率更高)和采用了電信級單芯結泵浦源,因而為您節省了備用件(例如燈和半╲導體陣列)、勞動力和↓停產時間。許多YAG中使用的燈和半導體陣列的使用壽命分別約為2000小時和20000小時,僅相當於IPG單芯結10萬小時平均無故障工作時間的幾分之一,這意味著在激光器的使用壽命內,您不必更換模①塊。如果■您使用全固態光纖轉光纖激光器的話,會節省好更多,因而不需要像傳統的激光器那樣進行光學裝置調整或維護,如共振腔鏡、晶體、液體、濾光片。

                d. 維護: 光纖激光器不需要↑維護或者僅需少量維護,具體取決於輸出■功率及其它因素,而傳統激光器則︻不然。不需要調整光學裝置,沒有預熱時間和消耗品/備用件。從而為您節省一大筆維護費用。

                e. 資本成本: 一臺光纖激光器№可同時完成切割、焊接、鉆孔』等多種操作,使您不必針對不所以他根本就不同的操作單獨購置不同的激光系統,從而降低您的投資成本。

                17. IPG有多大?

                ·  IPG2007年末時是世界第四大激光光源生產商(按照⌒總銷售額計算)。

                ·  由於〗眾多行業和應用越來越認可IPG全固態光纖激光器產品,因而在2007年,IPG的銷售額增長了32%,從2006年的1.43億美元增至1.89億美元。

                ·  IPG在美國、德國、意大利、俄羅斯總的生產面積超過40萬◆平方英尺。

                ·  IPG在美國、德國、英國、意大利、俄羅斯、日本、中國、韓國、印⌒ 度設有銷售和服務中心。聯系我們

                ·  IPG共有1300多名員工。

                ·  IPG已在納斯達克全球市√場上市,上市名稱為“IPGP”

                 

                (本文來源於百度文庫,始發於2011-7-24)

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