2023-06-17 16:54:45
紫外激光器為什么需要定期維護?
隨著電子產品的普及和激光應用領域的細分,這幾年的紫外激光應用越來越廣泛,特別是紫外激光的極高的光束質量和355nm的冷光源的優點,作用在一些特殊材料上無熱變形或熱影響區域較小的優點,在PCB、FPC、電子紙、塑料、薄膜、玻璃、及特殊金屬材料領域迅速的得到了普及。
但是,我們在使用幾年的過程中,普遍發現了一個可怕的事情——需要定期維護激光器(一些無良商家甚至讓客戶直接更換新的紫外激光器),并且維護價格不菲。
我們就曾經碰見過一個客戶1年之內為了一臺10瓦的紫外激光器花費了十來萬,還有一個客戶2年內維護一臺剛過保修期的5瓦的紫外激光器花費了大幾萬,甚至有的客戶,剛過保修期就因為紫外激光器的問題,被要求花費好幾萬的人民幣。
很多客戶說起來都是淚。
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基于以上,我們有必要在這里進行一下紫外激光器的知識普及,事前告知總比吹牛來的好,這些都是技術層面的限制,目前行業內普遍沒有完美的解決方案,你要必須使用,就需要付出一些小的代價,是維護,切記,不是更換!再說一遍:是維護,不是更換!
紫外激光打標或者紫外激光切割采用355nm的紫外激光器研發而成,該激光器采用三階腔內倍頻技術同紅外激光比較,355紫外光聚焦光斑極小,能在很大程度上降低材料的熱變形且加工熱影響小,紫外激光器有效出光時間是8000—12000小時,按照平均使用功率及工作時間換算下來,紫外激光器的有效工作時間范圍大致是2—3年。而非一些廠家宣傳的理論值2萬小時,那只是理論值!
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下面我們看一下紫外激光器的內部構造圖,可以清晰的看出來為什么是維護,而非需要更換!
(1)、激光腔體;
(2)、激光光源;
(3)、晶體模塊;
(4)、聲光Q開關;
(5)、第一反射鏡;
(6)、第二反射鏡;
(7)、第三反射鏡;
(8)、腔體分隔板;
以上就是典型的端面泵浦紫外激光器的V形光路部分(紅色線條部分),其它的非專業人士,暫時不需要了解。
端面泵浦固體激光器是比較常見的激光器,具體應用中,對激光器所發出激光波長有多種需求,紫外激光器是其中一種,現有的紫外激光器主要包括泵浦光源、激光晶體、倍頻晶體及合頻晶體。其中,激光晶體接收到泵浦光源發射的泵浦光后,將泵浦光轉換為基頻光,該基頻光通過所述倍頻晶體后變為倍頻光,倍頻光和基頻光通過合頻晶體后轉換成紫外激光,波長355nm。
雖然現在我們知道的V形光路部分的全反鏡片和輸出鏡片都是凹形鏡片,全反鏡片的凹面上有355nm高反鍍膜、532nm高反鍍膜、1064nm高反鍍膜,輸出鏡片的凹面有355nm高透鍍膜、532nm高透鍍膜、1064nm高透鍍膜,基頻光和倍頻光經全反鏡片反射后,再經過合頻晶體形成紫外激光,透過輸出鏡片輸出,未轉換的532nm倍頻光和1064nm基頻光被輸出鏡片反射走。
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基于如上所述的高反鍍膜和高透鍍膜工藝和二倍頻晶體、三倍頻晶體、合頻晶體的技術受限,目前再好的工藝也無法做到光路的完全高反和高透,從而使鏡片和晶體在使用一段時間之后,自然而然的會在鏡片和晶體上形成一定的痕跡,特別是355nm紫外激光的波長,長期使用必然直接導致紫外激光器功率下降。
又因紫外激光器全部是在超凈化車間進行封裝,所以,每一次拆裝和封裝,我們維護的時候,很多時候其實就是在重新調整鏡片的位置和晶體的位置,從而重新獲取到一定功率的紫外能量,而這些主要是技術層面的一些成本,這個成本相信很多客戶也是可以接受的。
而非一定需要更換鏡片和晶體,當然,如果你的紫外激光器維護了幾次之后,在鏡片和晶體上留下了大量的痕跡之后,就算再牛的技術人員,也無法在調整光路的時候給你找到一個合適的位置,這個時候,我們才需要更換一部分的鏡片和晶體,當然,這個成本就相對來說大了一些,如果我們更換了鏡片和晶體之后,目前的技術,是完全可以當成一個全新的激光器來進行使用的,如非必要,能不更換就不更換,這個成本,實在太高。
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再次事前告知:紫外激光器的正常出光時限8000-12000小時,2萬小時說法的是理論值。
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歡迎各位進行指正。
李先生,電話/微信:18737156698