一种双棒串接大功率固体激光切割系统

介绍了一种以大功率脉冲固体激光器做为光源的激光切割系统,该系统主要由双棒串接1000W激光器、大幅面数控工作台、z轴随动系统、导光聚焦系统构成,该系统可满足1mm至8mm内的碳钢、不锈钢、铝、铜等金属材料的切割要求,可广泛应用于钣金切割行业。同时对比分析了单棒500W激光器、双棒串接500W激光器,双棒串接1000W激光器三种固体激光切割系统的特点,证明双棒串接1000W激光器具有更大的切割厚度和切割速度。     

钻石：激光器的挚友

高功率激光在各工业部门广泛用于各种材料的高精度打孔、切割和焊接。为提高工业生产率 ,制造商不断要求激光运转得更快这就需要激光器更加强大有力。目前 ,工业激光中大多数是二氧化碳系统 ,它发射 1 0 .6μm的红外光 ,能提供数千瓦功率。已能购到 2 0 k W的系统 ,主要制造商正在研制 40 k W或更高功率的工业激光器。但如此高的功率水平将损坏激光器输出的硒化锌窗口。此外 ,发热造成的窗口厚度变化以及更重要的折射率变化 ,将使激光束严重畸变。激光破坏和热透镜效应问题可采用金刚石制成的窗口获得解决。金刚石是用化学蒸汽沉积法制造的…     

水加激光复合切割效果好

激光切割和高压水切割现已成为两种先进的切割法。瑞士联邦工艺研究所的专家将这两种方法结合 ,发明一种切割效果更佳的水加激光复合切割法。该法是 :顺着一束 50 0个大气压的高压水柱 ,由固体激光器发射功率达 15k W的激光脉冲 ,水柱就成了激光的导向装置 ,使激光能量可以完全到达被切割材料。采用这种复合切割法不仅能提高切割效率 ,水还能起到冷却和带走切割碎屑的作用。水加激光复合切割效果好     

大功率LED驱动模块系列

采用1～3W大功率LED来取代φ5小功率LED做各种照明灯具不仅仅输出功率大,并且可靠性好。因此近年来相应开发出各种大功率LED驱动器或LED驱动控制器IC以满足市场的需要。如果采用大功率LED驱动器模块则更为方便,并且可靠性更好,效率更高。本文介绍RECOM公司开发的RCD-24系列1～3W大功率LED功率驱动模块系列。     

用机器人进行激光切割

在大型汽车面板生产线上 ,由光纤传导的 Nd∶ YAG激光保证了加工的灵活性和精度 ,CO2 激光器却无法满足这些要求 ,尤其当操作系统是机器臂的时候。最近宝德 ( Budd)公司发展的一种灵活机器人激光单元就是一例。1 999年 1 0月 ,公司在定购的支架上安装一套完全一体化的灵活激光系统 (称为“激光世界”) ,用于切割一家汽车公司的新型运动多用途车的主体部分 (如图 1 )。机器人激光单元进行了预生产 ,在 2 0 0 0年 2月份收尾工作提上日程 ,以完成它的第一项工作。对系统的要求包括以± 0 .2 0英寸的精度在画好轮廓的器件各面作直线无渣切割…     

以氧-碘化学激光切割和打孔土木工程中的无机材料

1　引言　　已认识到大功率激光设备是非常适合在土木工程中应用的一种潜在工具。它可以用来切割、打孔和焊接。比传统技术 ,激光有以下优点 :1)无噪声处理 ,2 )基于热能原理切除材料 ,无机械振动和反冲力 ,3)不需要反冲防护墙 ,4)因为是无接触加工 ,故可实现远距离加工 ,5 )二次废物少 ,6 )易于与机器人系统结合 ,利用轻量激光头实现远程操作。图 1　激光打孔模型示意图综合各方面的要求 ,一套适用于土木工程的激光加工系统应具备 :1)最低 10 k W的功率 ,2 )好的光束质量和近红外波长 ,利于通过光纤传输 ,3)对电源的依赖性小 ,以便用于建…     

35~#钢激光宽带淬火研究

利用扫描激光束对 35 # 钢材料进行了宽带激光淬火 ,在 3.0～ 3.3k W激光功率下 ,获得单道淬硬带宽15 mm,淬硬层深 0 .5 3mm。给出了不同激光功率条件下淬火区硬度沿淬硬层深的变化曲线 ,淬硬层硬度分布基本均匀 ,平均硬度约为 5 5 4～ 675 Hv,与基体硬度比较提高了 2 .3～ 2 .5倍。显微组织结构分析显示淬硬层沿层深方向可分为完全淬硬层、过渡层和高温回火区三个区域。     

使用激光切割厚钢板

介绍了不锈钢和碳钢的激光加工过程以及在不同辅助气体下的切割性能，讨论了大功率激光切割的生产率和成本，详细论述了大功率激光加工由材料、切割喷嘴、气体净化装置、低吸收光学元件到光路的特点，提出了解决切割一致性和质量问题的方案。     

GaN宽带大功率MMIC开关

<正>GaN HEMT作为第三代宽禁带化合物半导体器件,其高的击穿电压、大的电流密度等特点,使其非常适合于微波大功率开关的研制。南京电子器件研究所利用76.2 mm(3英寸)SiC衬底GaNHEMT材料实现了DC～6 GHz 20 W、DC～12 GHz 15 w和DC～20 GHz 8 W宽带大功率系列开关的研制。其中DC～6 GHz 20 W GaN功率开关带内插入损耗<0.8 dD、隔离度>35 dB、P-1dB>20 W,DC～12 GHz15 W GaN功率开关带内插入损耗<1.4 dB、隔离度>30 dB、P-1dB>15 W,DC-20 GHz 8 W GaN功率开关带内插入损耗<1.5 dB、隔离度>30 dB、P-1dB>8 W,三款功率开关的性能指标均为室温连续波下的测试结果,图1所示为它们在带内的插损和隔离度测试结果。该系列GaN宽带大功率开关的研制成功,充分展示了GaN HEMT在宽带微波大功率开关应用方面的潜力。     

一种15OkVA多功能实用脉冲激光电源

用大功率脉冲激光器进行精细焊接和切割等应用日趋增多 ,它对于大功率激光器的供电电源的性能要求相当高。为适应这种要求 ,本文阐述了一种高性能脉冲激光电源 ,它由现代电力电子电路、微电子电路和单片微机等组成 ,最大脉冲输出功率可达 15 0kVA ,而且用户可用数字键设定脉冲电源的工作频率、脉冲宽度和电压幅值等参数 ,它使用方便 ,适用范围广 ,具有实用参考价值     

1．22—1．34μm区大功率光纤受激拉曼散射激光器

引言λ =1 .2 2～ 1 .3 4 μm的大功率光纤辐射源可在光纤通信、材料加工、光谱学、医学和其他领域得到应用。目前制造这种辐射源最有前途的方法是光纤激光的拉曼转换。这时使用磷硅酸盐光纤作为转换器可大为简化转换方式。其原因是 ,这种光纤的拉曼位移为 1 3 3 0cm- 1 ,而石英玻璃光纤仅为 440 cm- 1。因此 ,在半导体抽运功率 1 0 W时 ,使用磷硅酸盐光纤转换钕光纤激光可实现连续波输出功率为 2 .5W的拉曼辐射源。使用掺镱离子的光纤制作光纤激光器可达到半导体抽运的高效率。这是由于它抽运波长λ =0 .98μm的吸收截面大 ,为 2 .5×1 0 …     

数控激光切割机

激光切割是一种以激光为能源的无接触加工技术。激光束经聚焦后其能量密度高达10~5～10~8瓦/厘米~2,足以汽化熔化多种工程材料。在切割黑色金属时同时吹喷氧气,氧气与金属产生氧化反应,释放大量热能促使金属进一步熔化,同时高速气流可以排除切缝中的熔渣。因此激光切割具有切割速度快、材料变形小,精度高、噪音小等优点.我厂子1978年与中国科学院长春光机所、农机部第三设计院、吉林省机械工业设计研究     

反射光学件

激光材料加工中最重要的决定之一是选择适合于加工任务的聚焦光学件。它必须能正确地使原始激光束成形 ,并将其集聚到工件上。应采取希望的、可靠的聚焦方式 ,以便高效加工和获得高质量结果。多数金属板切割系统使用透镜传输 CO2 激光功率 ,并将其紧密聚焦在工件上产生狭窄的切缝。透镜适于切割应用 ,但激光焊接和热处理等其它应用需要反射聚焦光学件具有的优点。反射光学件或反射镜相对于透镜有两大优点。首先是能经受甚高激光功率水平 ,它们对于输出功率 5 k W以上的 CO2 激光器是理想器件 ,适于较大焦斑的应用。其次 ,反射光学件在热处…     

3W全固态355nm Nd∶YAG激光器

高平均功率全固态调Q 355 nm激光器在微电子、激光加工,科研等领域有着广泛应用,如在电路板加工与立体印刷方面.电路板加工要求紫外激光在高重复频率时提供大于300 μJ的脉冲能量;立体印刷技术要求的是平均功率(一般在0.4～1 W之间).而一般的激光材料加工要求的平均功率在5～10 W水平.美国光谱物理公司用端抽运Nd∶YVO4激光获得了12 W,30 kHz的355 nm激光[1];日本三菱公司获得了18 W,25 kHz的Nd∶YAG 355 nm激光[2].我们采用双棒串接热致双折射补偿谐振腔设计及临界相位匹配的KTP和LBO晶体,经过初步实验,获得了3.4 W,4 kHz的三倍频输出.     

高光束质量大功率垂直腔面发射激光

大功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)在激光泵浦、激光测距、激光雷达等领域有广泛的应用前景,但目前的常规激光器材料结构尚未针对大功率激光输出进行优化设计。特别是为获得大功率激光输出所采用的大出光窗口导致的激光光束质量劣化成为限制其应用发展的核心问题之一。针对上述问题对激光器材料结构与器件结构进行了两方面的新结构设计和研制:(1)以实现大功率激光输出为目标,材料结构设计上对出光窗口一侧的N-DBR反射率进行了调整,以具有99.3%反射率的n-DBR替代常规结构中所采用的99.7%以上反射率。与常规材料结构相比,采用优化后的材料结构制备的直径500μm出光孔径的单管器件在注入电流110 A时激光输出功率达到102 W,而单元出光窗口直径100μm的5×5阵列在100 A电流下的激光输出功率为103 W,单元直径为140μm的8×8阵列在130 A注入电流下的激光输出功率达到115 W;(2)针对大出光窗口导致的光束质量劣化,通过湿法化学刻蚀研制了直接集成在出光窗口表面的微透镜结构,单元出光窗口直径为90μm的6×6阵列器件在4 A注入电流下的激光光束发散角压缩到6.6°,与未集成微透镜时的14.8°相比有了大幅改善。实验结果表明:降低n-DBR反射率及集成微透镜结构有效地改善提高了大功率垂直腔面发射激光的输出功率和激光光束质量。     

大功率激光光束聚焦光斑功率密度分布直接测量仪的研究

针对激光加工大功率激光功率密度分布测量的要求 ,采用空心探针扫描采样测量法 ,提出并建立了被测激光经探针小孔、探针内通道传输的数学物理模型 ,经计算 ,给出了包括探针微孔孔径、探针内通道尺寸、系统采样点数等系统参数 ,设计了新的测量系统 ,实现了对大功率激光光束、聚焦光斑功率密度分布的直接测量 ,测量结果与理论计算相吻合。测量仪能对CO2 激光和YAG激光进行直接测量 ,测量的功率大于 10kW ,功率密度大于 10 7W /cm2 ,测量激光光束的最大直径为 6 0mm ,激光聚焦光斑的直径小于 0 5mm。     

意大利工业激光器

意大利 CO2 工业激光源的研究比其它欧洲国家开始得早。 1 976年 ,信息试验研究中心和 Valfivre协作生产 5 0 0 W慢流 CO2激光源 ,由 Valfivre销售。用冲压结构开发的第一台激光切割系统于 1 979年在米兰展示。与使用相干通用公司 CO2 激光源的 Behrens和 Trumpf同步 ,Salvagnini系统安装了Valfivre激光器。这些研究由意大利国家研究委员会的专门课题“高功率激光”扩展 ,其目的是支持已有的菲亚特研究中心、RTM,信息试验研究中心和激光中心等 ,并在信息试验研究中心发展 1 0 k W CO2 激光源。 1 980年 ,菲亚特在全球汽车制造商中率…     

不同扩束镜对激光切割质量的影响研究

光束质量的好坏直接影响激光切割的水平,扩束镜是激光器光束整形中常用的光学元器件,然而扩束镜的质量对切割质量的影响鲜有报道。本文从理论和实验上分析两款不同扩束镜对切割质量的影响。研究表明:扩束镜1使激光光束发散角更小,真圆度更好,能量分布更集中,明显的改善了光束质量,因此明显的减轻了炭化,切缝更窄,满足了实际切割的要求。     

光束整形技术展现出应用于激光加工业的潜力

透镜阵列光束整形技术在激光材料加工市场崭露头角.LIMO公司的Vitalij Lissotschenko和Paul Harten介绍了半导体激光器直接应用于激光焊接和激光切割领域的状况. 大功率激光光源现已广泛应用于多种材料的加工领域.目前最普遍的应用包括:焊接、钎焊、切割、钻孔、激光退火、微机械、烧蚀以及微光刻等.对于激光材料加工而言,除了选择合适的激光光源外,选取能够产生适当光场剖面的高效能光学元件也至关重要.     

光纤传输脉冲固体激光切割机系统

介绍了光纤传输脉冲固体激光切割机系统的设计原理及工作特点,主要是优化设计光纤传输系统,使光纤输出后的激光束聚焦光斑直径尽量小;满足激光切割所需功率密度要求。系统使用双灯单棒的聚光腔,光纤输出后的功率达到400W,最小光斑直径小于0.25mm,可满足1~4mm内的碳钢、不锈钢等金属材料的切割要求。该系统可配合数控工作台、...