光纤激光器普遍的问题解答

  光纤激光器普遍的问题解答 1. 我现在使用的是灯泵浦YAG激光器，改用光纤激光器会给我带来哪一些好处？  光纤激光器的电光转换效率高达28 %，而灯泵浦YAG 激光只有1.5%～2% 10  不用更换灯管，因而更加省钱：光纤激光器中使用了生命长达 万小时的电信级单芯结半 导体激光管  所有功率级的光斑大小和形状都是固定的  免维护或低维护  备件极少  风冷或基本不需要冷却  体积相当小  工作距离更长  不需要调整  无需预热，立即可用 2. 哪里能够买到光纤激光器的光束传送部件？ 目前，所有第三方光束传送部件制造商都可提供光纤激光器使用的光束传送部件，IPG 可为您提供制 造商名单。 3.原有的YAG光束传送部件是否还能使用？ 基本能，但要使用适配器对 IPG 光纤连接器进行转换。有些情况下为了充分的发挥光纤激光器 的优势，需要提高焦距。 4. 这些激光器产品是不是能够集成在我现在的工作单元内？ 可以，光纤激光器配备了各种工业接口，能够很容易地对接标准的工业控制装置。 5. 有提供交钥匙服务的系统集成商吗？ 有，有许多多年从事光纤激光器交钥匙服务的系统集成商，IPG 可提供交钥匙服务集成商和OEM 的 名单。 6. 光纤激光器有质保服务吗？ 在业内，IPG 提供的质保期最长：光纤激光器的标准质保期为购买后整2 年时间，IPG 最长可提供8 年质保期，详情请与我们的销售人员联系。 7. 哪里能够实际观摩到光纤激光器产品？ IPG 在许多地方设有应用开发设施，包括马萨诸塞州牛津市、密歇根州的底特律市、德国的Burbach 市、日本的横滨市，目前我们正计划在俄罗斯、中国和牛津总部建立增设新的应用开发设施。另外， 我们还在北美、欧洲、亚洲的多所大学内设有光纤激光器技术研究中心。 8. 你们的竞争对手说你们的光纤激光器存在后向反射的问题，是真的吗？ 说这些话的人并不熟悉光纤激光器技术，如果传送光纤选择正真适合的话，我们的数千瓦功率低模光纤激 光器不会发射后向反射问题。单模激光都很少出现这样一种问题。但是，如果后向反射太高的话，设备一 旦检测到会自动关闭。使用隔离器也能消除该问题。IPG 已经有无数的设备应用在铜和铝等高反光材 料的切割和焊接领域。 9. 为什么别的厂家反映它们的半导体阵列常规使用的寿命较短？ 激光阵列（又名整体激光半导体阵列）由多个并联安装于晶体材料发光体组成，由于发光体之间的连 接区域热密度大，热干扰强，半导体阵列一定要采用软焊料 （铟）安装在铜材料上，并且采用水冷装置， 该装置利用流过铜材料中的细微镀金沟道（被称为微沟道冷却器）的高速、高压水流实施主动式冷却。 但是，系统中的冷却水一定要保持极度清洁且PH 值中性，原因是沟道由于受穴蚀和侵蚀的影响会在相 当短的时间内坏掉。而保持水质标准是相当困难的，尤其在工业环境下。铜散热材料与半导体阵列半 导体属于完全不同的材料，包括其热膨胀系数。在实际在做的工作状态下，由于频繁的开关操作，半导体阵 列的性能直线下降非常快，比制造商在确定设备特性时使用恒定驱动电流的状态下要快得多。 导致半导体阵列发射故障的其它原因来自半导体阵列自身，半导体阵列的寿命通常由其“最弱”的发光 体决定。为了更好的提高半导体阵列性能和散热能力，通常使用导热性能好的铟作为软焊料连接阵列与微沟 道冷却器。当驱动电流很大时，铟会发射电迁移现象，进而在瞬间出现故障。 许多半导体阵列制造商往往根据使用时间长短确定其常规使用的寿命。而 IPG 的单管散热材料和半导体芯 片的热膨胀系数相同，IPG 使用的电信级硬焊料不存在电迁移问题，根据光纤激光器的大小，IPG 激 光器或者采用高速风扇进行风冷，或者在散热装置下方采取不锈钢管路进行水冷，二极管不会与冷却 水发生接触。半导体光纤通过光纤直接送至激活介质实现接续，从而避免了空气与激光介质接触而造 成污染。单管的寿命与其工作电流之间有必然的联系，所有工业 IPG 光纤激光器半导体的设计电流 使其常规使用的寿命（平均无故障上班时间）能达到 10 万小时之后。IPG Photonics 半导体光源的寿命 并非单独确定，而是与光纤激光器或放大器的整个质保期相同。 10. 为什么你们对自己的二极管常规使用的寿命有如此的信心？ 在装入激光器或放大器之前，IPG 光子首先对半导体光源进行 100%的测试，测试的时间一般超过 1500 小时，其温度和电流等测试条件是相当严格。只有通过测试的管子才能在设备中使用。无论10kW 材料加工光纤激光器中使用的单管还是电信行业使用的宽带光纤放大器使用的激光管，都要经过类似 的测试流程。IPG 是当今世界上半导体测试项目最多的单管制造商， 已经应用于实际生产中的650 多台数千瓦光纤激光器（其中许多已达5 年之久）充分证明了这一点。. 11. 为什么IPG采取全纵向集成的生产战略？ 根本原因有三: IPG  第一， 所用的许多部件在市面上无法买到，或没办法满足高功率光纤激光器严格的使用 要求。  第二，这样做有利于IPG 逐步优化部件系统，更快地响应客户的真实需求，缩短产品推向市场的 时间。  第三，有利于IPG 严控成本，从而使客户实现效益最大化。 12. 如何确定光斑大小？ 方法格外的简单，对于光纤激光器而言，这是一个光纤输出在工件上成像的过程。光斑大小等于光纤直 径乘以准直器的放大率和最终聚焦透镜直径。例如，如果光纤直径等于50μm，准直器的焦距等于 60 ，最终聚焦透镜 的焦距等于300mm，则最终光斑尺寸等于SS= 50x 300/60= 250 微米。光纤直 径、准直器、最终聚焦透镜可根据光斑大小要求做调整。光斑大小不随额定功率的5% ～ 105% 动态范围发生明显的变化，对于单模激光器，在使用低阶模激光遮蔽装置时，光斑大小为高斯光束光斑。 13. 同一台光纤激光器能够一起进行切割和焊接吗？ 同一台激光器可以有效的进行切割、焊接、钻孔和熔覆。许多客户购买了采用2 路、4 路或6 路光闸的光纤 激光器，例如，当光闸在其中一个位置时采用 100μm光纤用于切割，200μm用于焊接，400μm或 400μm 以上用于熔覆或热处理。设备功率和传送光纤的切换只需几毫秒时间，传送光纤可支持200 米间隔的多个工位。 14. IPG 最近为什么又推出了CO2 激光器？ IPG 最近推出了第一代CO2 气体激光器，输出功率1 ～ 3 kW，光谱范围10.6μm。这款新的IPG CO2 激光器的专利权属于IPG，与现在市面上传统的CO2 激光器相比效率更加高、体积更小，很适合处 理非金属材料。 虽然光纤激光器在金属焊接、熔覆、烧结和钎焊等众多领域内正在慢慢地取代包括CO2 激光器在内的 传统激光器，但是像聚合物和有机材料等非金属材料使用 10.6μm光谱范围的CO2 气体激光器处理 效果会更好。另外，无数的客户都表达了以更加现代的产品取代自己传统CO2 激光器的兴趣。IPG 希望随着这款经过改进的CO2 激光器的推出能够很好的满足这些客户的需要。 15. 为什么光纤激光器比固态和气体激光器效率更加高？ 答案很简单――在设计上，光纤激光器产生的热量更少，对所产生热量的管理更有效。掺镱半导体 泵浦光纤激光器（泵浦波长980 nm）比掺钕YAG 二极管泵浦激光器（泵浦波长808 nm）的量子亏 损（即泵浦能量和发生能量之差）低。另外，光纤激光器的光光转换效率通常为70-80%，而泵浦YAG 仅约为4%，半导体泵浦YAG 和盘形激光器约为40% 。由于激光始终被包含在光纤内，因而激光腔 内不会存在其它导致激光损失的因素。 16. 如果我改用光纤激光器会节省多少成本？ 用户如果在生产中采用光纤激光器会节约相当大的成本，具体节约多少取决于用户的当前工艺、材料、 生产环境、电气和劳动力成本。节约大多数表现在以下方面: a. 电光转换效率更加高：现有传统激光器技术的效率与光纤激光器是无法相比的。 类型 电光转换效率 掺镱光纤激光器 28%+ 灯泵浦YAG 1.5-2% 二极管泵浦YAG 10-20% 盘形激光器 15-25% CO2: 5-15% b. 冷却: 由于光纤激光器的效率高，因而对冷却的要求就低，用电就少。小功率光纤激光器只需要空 气冷却即可，高功率光纤激光器采用水冷，与其它同等的激光器技术相比更简单，成本更低。冷却 还取决于生产环境的特殊性。 c. 消耗品备用件/ : 由于光纤激光器采用了更高效的设计（热量管理效率更加高）和采用了电信级单 芯结泵浦源，因而为您节省了备用件（例如灯与半导体阵列）、劳动力和停产时间。许多YAG 中使 用的灯与半导体阵列的常规使用的寿命分别约为2000 小时和20000 小时，仅相当于IPG 单芯结10 万小时 平均无故障上班时间的几分之一，这在某种程度上预示着在激光器的常规使用的寿命内，您不必更换模块。如果您使用全 固态光纤转光纤激光器的话，会节省更多，因而不需要像传统的激光器那样进行光学装置调整或维护， 如共振腔镜、晶体、液体、滤光片。 d. 维护: 光纤激光器不要维护或者仅需少量维护，具体取决于输出功率及其它因素，而传统激光器 则不然。不需要调整光学装置，没有预热时间和消耗品/备用件。从而为您节省一大笔维护费用。 e. 资本成本: 一台光纤激光器可同时完成切割、焊接、钻孔等多种操作，使您不必针对不一样的操作单 独购置不同的激光系统，以此来降低您的投资所需成本。 17. IPG 有多大？ IPG 2007  在 年末时是世界第四大激光光源生产商（按照总销售额计算）。  由于众多行业和应用越来越认可IPG全固态光纤激光器产品，因而在2007年，IPG的销售 额增长了32%，从2006年的1.43亿美元增至1.89亿美元。 IPG 40  在美国、德国、意大利、俄罗斯总的生产面积超过 万平方英尺。  IPG在美国、德国、英国、意大利、俄罗斯、日本、中国、韩国、印度设有销售和服务中心。 联系我们  IPG共有1300多名员工。 IPG “IPGP”  已在纳斯达克全球市场上市，上市名称为 。

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