Nuovissimi laser a diodi accoppiati in fibra, inclusi 105um, 135um, 200um e altri diversi diametri del nucleo in fibra, la potenza del laser varia da decine di watt a migliaia di watt e la lunghezza d'onda di uscita copre da 400nm a 1000nm, con accoppiamento multiplo a tubo singolo, alta affidabilità, protezione antiriflesso, alto tasso di conversione fotoelettrica, ampia copertura della lunghezza d'onda e altre caratteristiche, sono ampiamente utilizzati nella lavorazione industriale, nella lavorazione di precisione, nella bellezza medica, nella ricerca scientifica, nel rilevamento dei sensori, nell'illuminazione e in altri campi.
1. Precauzioni di sicurezza
In circostanze normali, pochissima luce viene diffusa da una fibra piegata (a causa delle perdite di curvatura) ed è relativamente sicura. Ma fintanto che il modulo laser è acceso, è comunque necessario proteggere gli occhi per evitare improvvise e intense perdite di luce causate da danni/fusione delle fibre. Si prega di rispettare rigorosamente gli standard di sicurezza del laser a infrarossi di quarto livello e di adottare misure protettive per gli occhi e la pelle.
2. Installare il laser a diodi
un. Come mostrato nella Figura 2, posizionare il modulo laser su una piattaforma di marmo standard e controllare la planarità del fondo del guscio per assicurarsi che il guscio stesso non sia deformato e che la piastra inferiore non presenti fosse.
b. Pulire la superficie del dissipatore di calore con alcool.
c. Facendo riferimento alla Figura 3, capovolgere il modulo laser e pulire accuratamente la parte inferiore dell'alloggiamento con alcool.
d. Ricoprire uniformemente uno strato di grasso siliconico conduttivo termico sul fondo del modulo laser, con uno spessore di circa 100um (come mostrato nella Figura 4); quindi allineare i fori di montaggio e posizionare il modulo laser sulla piastra di raffreddamento.
Si consiglia di utilizzare un cacciavite dinamometrico per installare il modulo laser. Per prima cosa impostare la coppia a {{0}}.15 N∙m, quindi ruotare la vite in senso orario per 2-3 giri per fissare leggermente la vite; quindi impostare la coppia della chiave dinamometrica a 0,25 N∙m, quindi serrare la vite in senso orario di diversi giri fino a quando la vite non può più essere serrata.
e. Confermare che il materiale termoconduttore fuoriesca dalla parte inferiore del modulo laser, come mostrato nella Figura 7.
3. Connessione al circuito
un. Protezione statica
La scarica elettrostatica è uno dei motivi importanti che portano al guasto imprevisto dei laser a semiconduttore. L'installazione del laser deve essere completata da personale addestrato, indossare un cinturino da polso antistatico e mettere a terra il banco di lavoro durante il funzionamento.
I nuovissimi moduli laser sono confezionati con materiali antistatici e i conduttori dell'elettrodo positivo e negativo di ciascun dispositivo sono cortocircuitati con materiali statici dissipativi; i fili antistatici sui pin del modulo laser possono essere rimossi solo dopo essere stati collegati all'alimentazione. linea di protezione.
b. Alimentazione elettrica
Quando la tensione o la corrente dell'alimentatore supera il valore massimo consentito del modulo laser (indicato nelle specifiche del prodotto), potrebbe causare danni al diodo. L'alimentatore deve disporre di funzioni di protezione da sovracorrente, sovratensione e soppressione dei transitori.
Quando si utilizzano più moduli laser in serie, per evitare guasti tra il dispositivo e la terra, si raccomanda che la tensione massima tra gli elettrodi sia inferiore a 75V.
c. Saldatura ad elettrodo
Il metodo di alimentazione "plug and play" è adatto solo per uso o test a breve termine; se viene utilizzato per un lungo periodo, utilizzare la saldatura diretta per fornire alimentazione. La temperatura massima di saldatura non deve superare i 300 gradi e il tempo di saldatura non deve superare i 10 secondi.
Piegare o tagliare i pin degli elettrodi può influire sulla tenuta ermetica e sull'affidabilità del modulo laser, pertanto non è consigliabile piegare o tagliare i pin degli elettrodi.
4. Disposizione delle fibre
Per evitare danni alla fibra, la fibra deve essere arrotolata. Durante lo stoccaggio e il trasporto, il raggio di curvatura della fibra deve essere maggiore di 200 volte il diametro della fibra; quando il laser è in funzione, il raggio di curvatura della fibra dovrebbe essere maggiore, fare riferimento alla tabella sottostante per i dettagli.
Per i laser in fibra con potenza ottica di 800 W e oltre, il raggio di curvatura deve essere adeguatamente aumentato del 20-50 percento.
5. Luce antiriflesso per laser a diodi accoppiati in fibra
Un filtro dicroico è installato all'interno del modulo laser per evitare che il diodo laser venga danneggiato dal laser nella banda ~1 micron, ma ci sono ancora due situazioni da considerare: primo, il filtro dicroico non può proteggere la luce di ritorno o la luce residua della pompa a 9XXnm (ad esempio, in un laser a fibra pompato bidirezionalmente, non tutta la luce della pompa viene assorbita dalla fibra attiva). Per evitare danni al diodo laser, la luce 9XXnm restituita deve essere controllata entro il 2,5 percento della potenza di uscita massima del modulo laser.
In secondo luogo, sebbene il filtro a due colori abbia un elevato isolamento per proteggere il diodo laser, l'intensità della luce restituita a ~1 micron non deve superare la capacità di elaborazione del modulo laser e l'energia della luce restituita a ~1 micron in ogni secondo non deve superare i 10 Joule (ad esempio: 10 watt di luce continua o 10 kilowatt di potenza ma meno di 1 millisecondo di durata).
6. Test e utilizzo del laser a diodi accoppiati in fibra
un. Uscita pronta
Sotto la massima corrente di pilotaggio, la luce riflessa dall'estremità dell'estremità della fibra di uscita del modulo laser ritorna all'interno del laser, il che può causare il degrado della potenza del diodo laser e, in casi gravi, causare direttamente il laser a fallire. Per evitare danni al laser, prima di testare la potenza di uscita del modulo laser, è necessario saldare una fibra di uscita rivestita con un rivestimento antiriflesso sulla fibra di uscita oppure tagliare o molare l'estremità della fibra di uscita a un angolo di smusso di 8 gradi, quindi eseguire il test Per la potenza in uscita, fare riferimento al diagramma schematico nella Figura 8.
b. Metodo di guida laser
In generale si può considerare che l'affidabilità di un diodo laser è correlata alla percentuale del tempo totale di funzionamento del modulo laser ad una specifica potenza. Tuttavia, considerando la diversità dei metodi di applicazione effettivi di ciascun cliente, come l'utilizzo di diversi metodi di guida come il funzionamento continuo e il funzionamento a impulsi (diversi tempi di salita/discesa, duty cycle, frequenza, ecc.). Uno spazio di parametri così ampio rende impossibile impostare e costruire completamente modelli di affidabilità in diverse modalità. Per evitare di ridurre l'affidabilità del laser, è necessario che il laser sia installato su una piastra di raffreddamento a circa 25 gradi e allo stesso tempo garantire che la corrente operativa di picco non possa superare la corrente massima nominale; soprattutto nel funzionamento ad impulsi è necessario evitare sovraelongazioni di corrente; se il laser funziona a lungo in modalità impulso, suggeriamo che il tempo di salita/discesa del drive laser sia maggiore di 10μs e che la frequenza di modulazione non superi i 50KHZ.
c. Prova di potenza
Brandnew consiglia le seguenti apparecchiature per la misurazione della potenza:
Misuratore di potenza laser: OPHIR_ NOVA II
1-100Rilevatore laser livello di potenza in uscita W: OPHIR_ L50(150)A-PF-35
1-1000Rilevatore laser livello di potenza in uscita W: OPHIR_1000W-BB-34-V3
7. Sostituzione del laser a diodi
Nella parte inferiore del modulo laser (vicino al lato dell'ugello) è presente uno slot vuoto in cui è possibile incastrare uno strumento per sollevarlo. Incastrare lo strumento al centro della fessura vuota e inclinare leggermente l'alloggiamento verso l'alto come mostrato nella Figura 9 . Dopo aver rimosso il vecchio modulo laser, pulire la posizione di montaggio sulla piastra di raffreddamento, quindi reinstallare il nuovo modulo laser.
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