激光器培訓(xùn)教程-1.講解

1、主要內(nèi)容§ 1激光器概述§ 2.激光器主要技術(shù)指標(biāo)§ 3.激光器系統(tǒng)組成§ 4.激光器工作原理§5.激光器的安裝與操作§ 6.激光器常見(jiàn)故障§7.激光器的日常維護(hù)與保養(yǎng)一、激光器概述二極管泵浦20MW激光器（以下簡(jiǎn)稱激 光器）主要由激光器發(fā)射頭、脈沖半導(dǎo)體激 光器控制機(jī)箱及連接線纜組成。它可以實(shí) 現(xiàn)高峰值功率、高光束質(zhì)量的激光輸出。 其功能主要用于光電領(lǐng)域的應(yīng)用。1、激光器主要技術(shù)指標(biāo)1 輸出波長(zhǎng)激光器可以實(shí)現(xiàn)1064nm> 532nm兩種 波長(zhǎng)激光的切換2 峰值功率激光器的峰值功率>20MW1、激光器主要技術(shù)指

2、標(biāo)3 發(fā)散角激光器的自然發(fā)散角小于6mrad （般在5 m rad與6mrad之間）4 重復(fù)頻率激光器工作的重復(fù)頻率在1Hz30H乙具有 外時(shí)統(tǒng)編碼功能5 激光器脈沖寬度激光器脈沖寬度不大于10 ns （般在7ns左右）6.激光器供電激光器采用直流28V （波動(dòng)范圍26V30V）供電，最大功耗不大于900W1、激光器主要技術(shù)指標(biāo)7 激光器工作溫度范圍激光器正常工作溫度范圍為-10QC+5098 激光器貯存溫度范圍激光器貯存溫度范圍為-35QC+55QC三、激光器系統(tǒng)組成激光器主要由激光器發(fā)射頭、脈沖半導(dǎo) 體激光器控制機(jī)箱及連接線纜組成。其簡(jiǎn) 單的組成示意圖如下激光器發(fā)射頭臨r錢口一28V宜流供

3、電驅(qū)動(dòng)f惜號(hào)與上檢機(jī)接口 W I G 皈沖半弓體滋光磊揑制機(jī)箱三、激光器系統(tǒng)組成激光器發(fā)身寸頭激光器發(fā)射頭是提供高重復(fù)頻率、高 光束質(zhì)量激光輸出的關(guān)鍵部件，它由聚光 腔、激光晶體、二極管陣列、諧振腔鏡和 調(diào)Q器件組成，是整個(gè)系統(tǒng)的根本所在，直 接影響著光電系統(tǒng)的作用效果。三、激光器系統(tǒng)組成脈沖半導(dǎo)體激光器控制機(jī)箱脈沖半導(dǎo)體激光器控制機(jī)箱為二極管 陣列提供電功率，并通過(guò)二極管發(fā)光將電 能轉(zhuǎn)換成光能，用產(chǎn)生的光能泵浦激光工 作物質(zhì)，輸出激光。激光器工作原理二極管泵浦20MW激光器采用二極管陣列作為泵浦源，可以有效地提高激光器的電光轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)該激光器摒棄了傳統(tǒng)體激光器的水冷方式，采用TEC加風(fēng)扇

4、的制冷方式，大大減輕了激光器系統(tǒng)的重 量，增加了設(shè)備的靈活性。以下我們分兩 部分，也就是激光器發(fā)射頭，脈沖半導(dǎo)體激光器控制機(jī)箱兩部分來(lái)簡(jiǎn)單講述一下激光器的工作原理。脈沖半導(dǎo)體激光器控制機(jī)箱工作原理工作原理框圖如下充申模塊謔波儲(chǔ)能元件放電開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)控制電路保護(hù)電路反饋電路激光二極管TEC溫度控制KI)*P溫度控制熱沉熱敕電阻顯示與接口KD*P晶體激光電源工作原理充電模塊將供電電壓轉(zhuǎn)換為激光二極管 的工作電壓，然后經(jīng)過(guò)整流濾波提供給由 放電開(kāi)關(guān)和LD組成的放電回路，最終實(shí)現(xiàn) 穩(wěn)定的電流輸出。在系統(tǒng)工作過(guò)程中，LD的熱量通過(guò)熱 沉及絕緣層的導(dǎo)熱被TEC吸收，經(jīng)熱電制 冷效應(yīng)又把熱量移至TEC熱端，再經(jīng)

5、各層 的導(dǎo)熱把熱量傳給散熱器。散熱器利用風(fēng) 扇的對(duì)流把熱量散到環(huán)境中，維持TEC冷 熱端的溫差小于一定值，保證TEC的制冷 效果。激光器發(fā)射頭工作原理激光器發(fā)射頭的組成示意圖如圖所示jul；1:全反鏡；2： Q開(kāi)關(guān)；3：偏振片; 5：觸發(fā)盒；6：主波取樣盒； 9：二極管泵浦腔；10：輸出鏡； 12：風(fēng)扇；13： 45度反射鏡4-波片7：航空擂座；8> 11：倍癲晶體;激光器發(fā)射頭工作原理1 >全反鏡、二極管泵浦腔、輸岀鏡構(gòu)成光學(xué) 諧振腔2、Q開(kāi)關(guān)、偏振片、觸發(fā)盒、波片組成電光 Q開(kāi)關(guān)3、倍頻晶體，進(jìn)行1064nm和532nm激光的 切換五、激光器的安裝與操作初始檢查及連線:用戶在收

6、到經(jīng)過(guò)長(zhǎng)途運(yùn)輸后的產(chǎn)品時(shí)， 首先應(yīng)檢查是否有部件損壞和插頭松動(dòng)。根據(jù)線纜以及機(jī)箱、機(jī)頭上的標(biāo)號(hào)，用 線纜將控制機(jī)箱，發(fā)射頭連接起來(lái)。控制機(jī)箱面板說(shuō)明電源開(kāi)關(guān)：打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)（即電鑰匙），面板電源指示燈亮； 塞外時(shí)統(tǒng)按鍵：按下按鍵，工作方式為內(nèi)時(shí)統(tǒng)，按鍵彈出，工作方式為外時(shí) 士滄按鍵：按下工作按鍵，激光器系統(tǒng)開(kāi)始工作，工作指示燈閃爍：選擇按鍵：用于激光骼參數(shù)的選擇；步增、步減按鍵：用來(lái)調(diào)節(jié)激光器參數(shù)；設(shè)定按鍵：用來(lái)保存設(shè)置參數(shù)：電源指示燈：控制機(jī)箱打開(kāi)電鑰匙啟動(dòng)后，指示燈亮；工作指示燈：電源工作時(shí)，該燈按設(shè)置頻率閃爍；時(shí)統(tǒng)指示燈：外時(shí)統(tǒng)工作時(shí)，此燈滅，內(nèi)時(shí)統(tǒng)工作時(shí)此燈亮；故障指示燈：電源工作不正常

7、時(shí)，此燈亮：溫度指示燈：熱沉溫度在正常工作范圍內(nèi)時(shí)，此燈亮；電流顯示屏：工作時(shí)顯示激光器電流，在設(shè)置參數(shù)時(shí)，可以顯示各個(gè)參數(shù)；電壓顯示屏：激光器工作時(shí)，顯示發(fā)光二極管的電壓；溫度顯示屏：顯示二極管熱沉的溫度五、激光器的安裝與操作操作步驟1、首先檢查系統(tǒng)連線是否正確。2、打開(kāi)控制機(jī)箱電鑰匙，控制機(jī)箱啟動(dòng)，電源指示燈亮。電鑰匙打開(kāi)后, 電流黒亦屏含顯示毎魁機(jī)箱匕絞墳置好的電流，遢厚顯吞屛顯示狗前管熱沉融,系繞正營(yíng)工偉時(shí)，溫度在38C蟲(chóng)右，燕猊溫度在正 常工作范圍內(nèi)時(shí)，溫度指示燈亮。3、按選扌羊鍵，屯流顯示屏?xí)来窝h(huán)顯示各個(gè)參數(shù)值，我們?cè)谑褂眠^(guò)程 中，可以調(diào)苫的參aRWM個(gè)，二個(gè)是電汎二個(gè)星頻率，

8、謔希電 流時(shí)，顯宗屏數(shù)碼管的音字母顯示A,當(dāng)選擇頻率時(shí)，顯示屏數(shù)碼管 的首字母顯示F,如圖西小。此時(shí)可以通過(guò)步增、步減按鍵設(shè)置頻率 跟電流，然后按設(shè)置鍵傑存。注意：電流的設(shè)定值不能超過(guò)75A,頻 率的設(shè)定值不能超過(guò)30Hz, 一般情況廠 岀廠時(shí)，電流己經(jīng)設(shè)定好， 頻率設(shè)定為20HZo4、選擇時(shí)統(tǒng)按鍵，時(shí)統(tǒng)按鍵按下為內(nèi)時(shí)統(tǒng)，此時(shí)按下工作按鍵，激光器 蠶開(kāi)觀鬆勰繼黠縣光器工作方式為外時(shí)統(tǒng)按下工作按'按下工作按鍵工作按鍵彈出激光器停止工作然后五、激光器的安裝與操作在實(shí)際操作過(guò)程中，如果需要使用綠光, 可以通過(guò)調(diào)試倍頻拉桿來(lái)實(shí)現(xiàn)丈現(xiàn)1064nm 與532nm （綠光）兩種波長(zhǎng)激光的切換。六、激光器常見(jiàn)故障故障一激光器能量慢慢下降造成這種現(xiàn)象的原因有兩個(gè)：1 光路系統(tǒng)中有些鏡片有灰塵，這需要定期 查看光路系統(tǒng)，擦拭有灰塵的鏡片。2激光二極管長(zhǎng)時(shí)間工作后，效率降低。此 時(shí)可以適當(dāng)增加電流，來(lái)增大激光輸出能 量。六、激光器常見(jiàn)故障故障二 激光器急劇下降或者不出光此種現(xiàn)象有以下兩種原因：1 激光器工作過(guò)