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浅谈光纤激光器的"基因秘密"

浏览次数: 日期:2015-04-13

 

因决定了本体的构造、性能和生命。好的“基因”会使光纤激光器具备更稳定的质量、更具“活力”,进而帮助客户实现更低的成本和更高的收益。正是这些“基因”,赋予了IPG光纤激光器“改变世界”的使命。

 

核心部件寿命

光纤激光器的核心部件包括半导体二极管和有源光纤。作为有源光纤的泵浦源,半导体二极管(PLD)的寿命影响着激光器的故障率和使用寿命,较高的PLD寿命决定了激光器的低故障率和长使用寿命,减少了客户的停机时间和维修成本。

IPG提供3年激光器质保,同时客户也可以选择长达9年的延保——对自有的半导体二极管寿命有着充分的信心,是因为它们在极为严格的质量控制标准下经过了极为严格的测试。所有重要部件都需要经过至少数百个小时的测试或加载实验,最后只有通过严格控制标准的最好的部件才会被选用。下图说明了寿命加速测试下PLD表现出的性能。我们可以发见,即使测试时间增加至10000小时,PLD的输出功率依然非常稳定。

 

垂直整合

核心部件决定了激光器的整体性能和质量。外购核心部件可能导致激光器整体性能和质量难以控制,进而导致激光集成设备的性能和质量不易控制。IPG却能够对光纤激光器和放大器的核心技术——有源光纤和半导体泵浦二极管,从性能、成本到生产进行垂直整合生产,全程掌控。

用于切割的高功率激光器除了拥有以上“遗传基因”以外,还有以下卓越的“改造基因”—— 模块冗余热备设计.

对于所有高功率激光器,IPG采用先进的激光二极管电流供电热备设计来提高高功率激光器的可靠性。对于切割用高功率激光器而言,最新的电路设计允许开/关单独的电流供电, 当电流供电故障时(比如泵浦二极管断路),只关掉故障回路的电流供电电路, 通过小幅提高其他泵浦二极管电流维持激光器整体输出。大多数时间所有模块工作在较低的泵浦电流, 对于长时间激光连续不间断输出的工业应用,激光器的可靠性得以显著提高。

高反耐受能力

用于切割的激光器高反耐受能力是指激光器受到高反射光时激光器内部的耐受能力,高反耐受能力高的激光器在切割铜、铝等高反材料时可以保证自身正常工作,避免激光器自保护停机或激光器损坏,从而提高客户激光切割机的使用范围和效率。IPG 光纤激光器在设计上能保证在切割铜、铝等高反材料时正常工作。同时,为保障每台高功率切割激光器在高反材料处理中的耐受能力,采用了铜的高反测试,在精细抛光的铜板、长焦距 F=400/500mm的情况下,对光纤激光器进行了超过90%功率的高反测试,保证增强设计的光器件能达到高等级高反耐受能力。

高反耐受能力

用于切割的激光器高反耐受能力是指激光器受到高反射光时激光器内部的耐受能力,高反耐受能力高的激光器在切割铜、铝等高反材料时可以保证自身正常工作,避免激光器自保护停机或激光器损坏,从而提高客户激光切割机的使用范围和效率。IPG 光纤激光器在设计上能保证在切割铜、铝等高反材料时正常工作。同时,为保障每台高功率切割激光器在高反材料处理中的耐受能力,采用了铜的高反测试,在精细抛光的铜板、长焦距 F=400/500mm的情况下,对光纤激光器进行了超过90%功率的高反测试,保证增强设计的光器件能达到高等级高反耐受能力。

电光转换效率

电光转化效率表示用电输入功率转换成出光功率的比例。IPG光纤激光器超高的电光转换效率,在一定出光功率下的耗电少,激光器发热量低,降低了客户激光器及散热所需水冷机各自的耗电成本。

除湿装置

激光器冷却系统和被冷却器件温度低于周围潮湿空气的露点温度时会产生结露,导致器件腐蚀引发故障。这种情况下,IPG的电子除湿装置可以有效降低激光器内部环境湿度,避免因湿度过高产生结露,减少因结露导致的电路板和功率模块的损坏,降低激光器故障率,减少客户激光器维修成本和停机成本。

机柜防护等级

激光器机柜防护等级表明机柜防水防尘的等级,IPG采用了高IP等级的机柜NEMA 12(IP65),可以有效防止外部灰尘和水进入机柜,保持激光器机柜内部清洁、干燥,避免因灰尘和水进入机柜导致激光器故障,减少客户激光器的维修成本和停机成本。你们用的激光器,有没有这样的基因?

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